JP2018162993A - Magnetic sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気検出素子を用いて、磁気検出素子が感度を有する方向以外の方向の磁界を検出できるようにした磁気センサに関する。 The present invention relates to a magnetic sensor that uses a magnetic detection element to detect a magnetic field in a direction other than the direction in which the magnetic detection element has sensitivity.
近年、携帯電話機等の移動体通信機器には、地磁気センサが組み込まれる場合がある。このような用途の地磁気センサには、小型で且つ外部磁界の三次元的な方向を検出できることが求められる。このような地磁気センサは、例えば磁気センサを用いて実現される。磁気センサとしては、基板上に設けられた複数の磁気検出素子を用いたものが知られている。磁気検出素子としては、例えば磁気抵抗効果素子が用いられる。 In recent years, geomagnetic sensors may be incorporated in mobile communication devices such as mobile phones. A geomagnetic sensor for such an application is required to be small and to detect the three-dimensional direction of an external magnetic field. Such a geomagnetic sensor is realized using, for example, a magnetic sensor. As a magnetic sensor, one using a plurality of magnetic detection elements provided on a substrate is known. As the magnetic detection element, for example, a magnetoresistance effect element is used.
基板上に設けられる磁気検出素子は、基板の面に平行な方向の磁界を検出するように構成される場合が多い。磁気センサを用いて地磁気センサを実現する場合には、基板の面に垂直な方向の磁界を検出できる磁気センサが必要になる。 Magnetic detection elements provided on a substrate are often configured to detect a magnetic field in a direction parallel to the surface of the substrate. In order to realize a geomagnetic sensor using a magnetic sensor, a magnetic sensor capable of detecting a magnetic field in a direction perpendicular to the surface of the substrate is required.
特許文献1には、基板の面に平行な方向の磁界を検出する磁気抵抗効果素子を用いて、基板の面に垂直な方向の磁界を検出できるようにした磁気センサが記載されている。この磁気センサは、基板の面に垂直な方向の垂直磁界成分を、基板の面に平行な方向の水平磁界成分に変換して、この水平磁界成分を磁気抵抗効果素子に与える軟磁性体を備えている。
特許文献1に記載された磁気センサのように、磁気抵抗効果素子等の磁気検出素子と、垂直磁界成分を水平磁界成分に変換する軟磁性体とを備えた磁気センサでは、磁気検出素子と軟磁性体との位置ずれによって、垂直磁界成分から水平磁界成分への変換効率が大きく変化しやすく、その結果、出力信号が大きく変化しやすいという問題点があった。
As in the magnetic sensor described in
なお、特許文献1には、軟磁性体と磁気抵抗効果素子間でオフセットが生じても、外乱感度を小さくすることができる技術が記載されている。特許文献1には、外乱感度とは、感度軸方向と平行な方向への外乱磁界の検知を指す旨が記載されている。また、特許文献1には、従来型の磁気センサでは、特に、磁気抵抗効果素子に対して磁界印加がない状態においても外乱感度を持つ旨が記載されている。しかし、特許文献1では、磁気抵抗効果素子と軟磁性体との位置ずれによって、垂直磁界成分から水平磁界成分への変換効率が変化することは、考慮されていない。また、特許文献1に記載された技術では、磁気抵抗効果素子と軟磁性体との位置ずれによる上記変換効率の変化を抑制することは難しい。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁気検出素子を用いて、磁気検出素子が感度を有する方向以外の方向の磁界を検出することができ、且つ位置ずれによる出力信号の変化を抑制できるようにした磁気センサを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to detect a magnetic field in a direction other than the direction in which the magnetic detection element has sensitivity by using the magnetic detection element, and to output by positional deviation. An object of the present invention is to provide a magnetic sensor capable of suppressing a change in signal.
本発明の第1ないし第3の観点の磁気センサは、磁界変換部と、磁界検出部とを備えている。磁界変換部は、軟磁性体よりなり、第1の仮想の直線に平行な方向の入力磁界成分を含む入力磁界を受けて、出力磁界を発生する。磁界検出部は、出力磁界を受けて、入力磁界成分に対応する出力信号を生成する。出力磁界は、第1の仮想の直線と交差する第2の仮想の直線に平行な方向の出力磁界成分であって入力磁界成分に応じて変化する出力磁界成分を含んでいる。 The magnetic sensor of the 1st thru | or 3rd viewpoint of this invention is provided with the magnetic field conversion part and the magnetic field detection part. The magnetic field conversion unit is made of a soft magnetic material, receives an input magnetic field including an input magnetic field component in a direction parallel to the first virtual straight line, and generates an output magnetic field. The magnetic field detector receives the output magnetic field and generates an output signal corresponding to the input magnetic field component. The output magnetic field includes an output magnetic field component in a direction parallel to the second virtual straight line that intersects the first virtual straight line and changes in accordance with the input magnetic field component.
本発明の第1の観点の磁気センサでは、磁界変換部は、第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置する端面を有している。第1の仮想の直線と交差し第2の仮想の直線を含む仮想の平面上には、第1の素子配置領域と第2の素子配置領域が存在している。仮想の平面上に磁界変換部の端面を垂直投影してできる領域を端面投影領域としたときに、第1および第2の素子配置領域の各々は、端面投影領域の内部と外部の一方にのみ存在している。 In the magnetic sensor according to the first aspect of the present invention, the magnetic field converter has an end face located at one end in a direction parallel to the first virtual straight line. A first element placement area and a second element placement area exist on a virtual plane that intersects the first virtual straight line and includes the second virtual straight line. When the area obtained by vertically projecting the end face of the magnetic field conversion unit on the virtual plane is defined as the end face projection area, each of the first and second element placement areas is only on the inside or the outside of the end face projection area. Existing.
入力磁界成分の強度に対する、仮想の平面内の任意の点における出力磁界成分の強度の比率を、その任意の点における変換効率とし、任意の点を第2の仮想の直線に平行な一方向に移動させるときの、任意の点の位置の変化量に対する任意の点における変換効率の変化量の比率を、任意の点における変換効率の傾きとしたときに、第1の素子配置領域内の任意の第1点における変換効率の傾きと、第2の素子配置領域内の任意の第2点における変換効率の傾きの一方は正の値であり、他方は負の値である。 The ratio of the intensity of the output magnetic field component at an arbitrary point in the virtual plane to the intensity of the input magnetic field component is defined as the conversion efficiency at the arbitrary point, and the arbitrary point is set in one direction parallel to the second virtual line. When the ratio of the change amount of the conversion efficiency at an arbitrary point to the change amount of the position of an arbitrary point when moving is defined as the slope of the conversion efficiency at an arbitrary point, an arbitrary value in the first element arrangement region One of the slope of the conversion efficiency at the first point and the slope of the conversion efficiency at an arbitrary second point in the second element arrangement region is a positive value, and the other is a negative value.
磁界検出部は、第1の磁気検出素子および第2の磁気検出素子を含んでいる。第1の磁気検出素子は、第2の素子配置領域とは交差せずに、第1の素子配置領域と交差するように配置されている。第2の磁気検出素子は、第1の素子配置領域とは交差せずに、第2の素子配置領域と交差するように配置されている。第1の磁気検出素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第1の検出値を生成する。第2の磁気検出素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第2の検出値を生成する。出力信号は、第1の検出値と第2の検出値を合成して得られる合成値に依存する。 The magnetic field detector includes a first magnetic detection element and a second magnetic detection element. The first magnetic detection element is arranged so as to intersect the first element arrangement region without intersecting the second element arrangement region. The second magnetic detection element is arranged so as to intersect with the second element arrangement region without intersecting with the first element arrangement region. The first magnetic detection element generates a first detection value corresponding to the output magnetic field component received by itself. The second magnetic detection element generates a second detection value corresponding to the output magnetic field component received by itself. The output signal depends on a combined value obtained by combining the first detection value and the second detection value.
本発明の第1の観点の磁気センサにおいて、第1および第2の磁気検出素子の各々は、第2の仮想の直線に直交する、仮想の平面上の第3の仮想の直線に平行な方向に長い形状を有していてもよい。 In the magnetic sensor according to the first aspect of the present invention, each of the first and second magnetic detection elements is in a direction parallel to the third virtual line on the virtual plane orthogonal to the second virtual line. May have a long shape.
また、本発明の第1の観点の磁気センサにおいて、第1の磁気検出素子は第1の磁気抵抗効果素子であってもよく、第2の磁気検出素子は第2の磁気抵抗効果素子であってもよい。この場合、第1の検出値は第1の磁気抵抗効果素子の抵抗値であってもよく、第2の検出値は第2の磁気抵抗効果素子の抵抗値であってもよい。また、合成値は、第1の磁気抵抗効果素子と第2の磁気抵抗効果素子の合成抵抗値であってもよい。第1の磁気抵抗効果素子と第2の磁気抵抗効果素子は、並列に接続されていてもよいし、直列に接続されていてもよい。 In the magnetic sensor according to the first aspect of the present invention, the first magnetic detection element may be a first magnetoresistance effect element, and the second magnetic detection element is a second magnetoresistance effect element. May be. In this case, the first detection value may be the resistance value of the first magnetoresistance effect element, and the second detection value may be the resistance value of the second magnetoresistance effect element. The combined value may be a combined resistance value of the first magnetoresistive effect element and the second magnetoresistive effect element. The first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element may be connected in parallel or may be connected in series.
また、本発明の第1の観点の磁気センサにおいて、第2の仮想の直線は、第1の仮想の直線に直交していてもよい。 In the magnetic sensor according to the first aspect of the present invention, the second imaginary straight line may be orthogonal to the first imaginary straight line.
また、本発明の第1の観点の磁気センサは、更に、第1の磁気検出素子と第2の磁気検出素子を保持する基板を備えていてもよい。 The magnetic sensor according to the first aspect of the present invention may further include a substrate that holds the first magnetic detection element and the second magnetic detection element.
また、本発明の第1の観点の磁気センサにおいて、第1の素子配置領域のうち第1の磁気検出素子と交差する部分の重心を第1の重心とし、第2の素子配置領域のうち第2の磁気検出素子と交差する部分の重心を第2の重心としたときに、第1の重心における変換効率の傾きの絶対値に対する、第2の重心における変換効率の傾きの絶対値の比率は、0.48〜2.1の範囲内であってもよい。
In the magnetic sensor according to the first aspect of the present invention, the center of gravity of the portion of the first element arrangement region that intersects the first magnetic detection element is the first center of gravity, and the second element arrangement region is the first of the second element arrangement region. The ratio of the absolute value of the slope of the conversion efficiency at the second centroid to the absolute value of the slope of the conversion efficiency at the first centroid when the centroid of the portion intersecting the
また、本発明の第1の観点の磁気センサにおいて、第1の素子配置領域は、端面投影領域の外部にのみ存在していてもよく、第2の素子配置領域は、端面投影領域の内部にのみ存在していてもよい。この場合、端面投影領域は、第1の素子配置領域と第2の素子配置領域の間に位置する端縁であって、第2の仮想の直線に直交する端縁を有していてもよい。 In the magnetic sensor according to the first aspect of the present invention, the first element arrangement region may exist only outside the end face projection area, and the second element arrangement area is located inside the end face projection area. May be present only. In this case, the end face projection area may be an edge located between the first element arrangement area and the second element arrangement area, and may have an edge perpendicular to the second virtual straight line. .
また、本発明の第1の観点の磁気センサにおいて、磁界変換部は、ヨークを含んでいてもよい。ヨークは、第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置するヨーク端面を有していてもよい。また、端面投影領域は、仮想の平面上にヨーク端面を垂直投影してできるヨーク端面投影領域を含んでいてもよい。 In the magnetic sensor according to the first aspect of the present invention, the magnetic field converter may include a yoke. The yoke may have a yoke end surface located at one end in a direction parallel to the first imaginary straight line. Further, the end face projection area may include a yoke end face projection area formed by vertically projecting the yoke end face onto a virtual plane.
この場合、第1の素子配置領域と第2の素子配置領域は、端面投影領域の外部にのみ存在し、且つヨーク端面投影領域を挟んで第2の仮想の直線に平行な方向における互いに反対側に位置していてもよい。 In this case, the first element placement area and the second element placement area exist only outside the end face projection area, and are opposite to each other in a direction parallel to the second virtual straight line across the yoke end face projection area. May be located.
あるいは、第1の素子配置領域と第2の素子配置領域は、ヨーク端面投影領域の内部にのみ存在していてもよい。また、ヨーク端面投影領域は、第2の仮想の直線に平行な方向における互いに反対側の端に位置する第1の端縁と第2の端縁を有していてもよい。第1の素子配置領域は、第1の端縁と第2の素子配置領域の間に位置していてもよく、第2の素子配置領域は、第2の端縁と第1の素子配置領域の間に位置していてもよい。 Alternatively, the first element arrangement area and the second element arrangement area may exist only inside the yoke end surface projection area. The yoke end surface projection region may have a first edge and a second edge located at opposite ends in a direction parallel to the second imaginary straight line. The first element arrangement region may be located between the first edge and the second element arrangement region, and the second element arrangement region is the second edge and the first element arrangement region. It may be located between.
また、本発明の第1の観点の磁気センサにおいて、磁界変換部は、第1のヨークおよび第2のヨークを含んでいてもよい。第1のヨークは、第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置する第1のヨーク端面を有している。第2のヨークは、第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置する第2のヨーク端面を有している。第1の素子配置領域は、第2のヨーク端面よりも第1のヨーク端面により近く、第2の素子配置領域は、第1のヨーク端面よりも第2のヨーク端面により近い。第1のヨーク端面は、第1の素子配置領域に最も近い第1の端縁を有している。第2のヨーク端面は、第2の素子配置領域に最も近い第2の端縁を有している。第1の素子配置領域内の第1点と第1の端縁との間の距離を第1の距離とし、第2の素子配置領域内の第2点と第2の端縁との間の距離を第2の距離としたときに、第1点と第2点を第2の仮想の直線に平行な一方向に変化させると、第1の距離と第2の距離の一方は減少し、他方は増加する。 In the magnetic sensor according to the first aspect of the present invention, the magnetic field conversion unit may include a first yoke and a second yoke. The first yoke has a first yoke end face located at one end in a direction parallel to the first virtual straight line. The second yoke has a second yoke end surface located at one end in a direction parallel to the first imaginary straight line. The first element arrangement region is closer to the first yoke end surface than the second yoke end surface, and the second element arrangement region is closer to the second yoke end surface than the first yoke end surface. The first yoke end surface has a first end edge closest to the first element arrangement region. The second yoke end surface has a second end edge closest to the second element arrangement region. The distance between the first point in the first element arrangement region and the first edge is the first distance, and the distance between the second point in the second element arrangement region and the second edge is the first distance. When the distance is the second distance, if the first point and the second point are changed in one direction parallel to the second imaginary straight line, one of the first distance and the second distance decreases, The other increases.
本発明の第2の観点の磁気センサでは、磁界検出部は、それぞれ入力磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する第1の抵抗部および第2の抵抗部を含んでいる。第1の抵抗部と第2の抵抗部は、直列に接続され且つ通電されるように構成されている。入力磁界成分が変化すると、第1の抵抗部の抵抗値と第2の抵抗部の抵抗値の一方は増加し、他方は減少する。出力信号は、第1の抵抗部と第2の抵抗部との接続点の電位に依存する。第1および第2の抵抗部の各々は、第1の抵抗効果素子および第2の磁気抵抗効果素子を含んでいる。 In the magnetic sensor of the second aspect of the present invention, the magnetic field detection unit includes a first resistance unit and a second resistance unit each having a resistance value that changes in accordance with the input magnetic field component. The first resistance unit and the second resistance unit are configured to be connected in series and energized. When the input magnetic field component changes, one of the resistance value of the first resistance unit and the resistance value of the second resistance unit increases and the other decreases. The output signal depends on the potential at the connection point between the first resistance unit and the second resistance unit. Each of the first and second resistance units includes a first resistance effect element and a second magnetoresistance effect element.
本発明の第3の観点の磁気センサでは、磁界検出部は、電源ポートと、グランドポートと、第1の出力ポートと、第2の出力ポートと、それぞれ入力磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する第1の抵抗部、第2の抵抗部、第3の抵抗部および第4の抵抗部を含んでいる。第1の抵抗部は、電源ポートと第1の出力ポートとの間に設けられている。第2の抵抗部は、第1の出力ポートとグランドポートとの間に設けられている。第3の抵抗部は、電源ポートと第2の出力ポートとの間に設けられている。第4の抵抗部は、第2の出力ポートとグランドポートとの間に設けられている。磁界検出部は、電源ポートとグランドポートとの間に通電されるように構成されている。入力磁界成分が変化すると、第1ないし第4の抵抗部のそれぞれの抵抗値は、第1および第4の抵抗部の抵抗値が増加すると共に第2および第3の抵抗部の抵抗値が減少するか、第1および第4の抵抗部の抵抗値が減少すると共に第2および第3の抵抗部の抵抗値が増加するように変化する。出力信号は、第1の出力ポートと第2の出力ポートとの間の電位差に依存する。第1ないし第4の抵抗部の各々は、第1の抵抗効果素子および第2の磁気抵抗効果素子を含んでいる。 In the magnetic sensor according to the third aspect of the present invention, the magnetic field detector includes a power supply port, a ground port, a first output port, and a second output port, and resistance values that change according to input magnetic field components, respectively. The first resistor unit, the second resistor unit, the third resistor unit, and the fourth resistor unit are included. The first resistance portion is provided between the power supply port and the first output port. The second resistance portion is provided between the first output port and the ground port. The third resistance portion is provided between the power supply port and the second output port. The fourth resistance portion is provided between the second output port and the ground port. The magnetic field detection unit is configured to be energized between the power supply port and the ground port. When the input magnetic field component changes, the resistance values of the first to fourth resistance portions increase as the resistance values of the first and fourth resistance portions decrease and the resistance values of the second and third resistance portions decrease, respectively. Alternatively, the resistance values of the first and fourth resistance portions are decreased and the resistance values of the second and third resistance portions are increased. The output signal depends on the potential difference between the first output port and the second output port. Each of the first to fourth resistance portions includes a first resistance effect element and a second magnetoresistance effect element.
本発明の第2および第3の観点の磁気センサでは、磁界変換部は、第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置する端面を有している。第1の仮想の直線と交差し第2の仮想の直線を含む仮想の平面上には、第1の素子配置領域と第2の素子配置領域が存在している。仮想の平面上に磁界変換部の端面を垂直投影してできる領域を端面投影領域としたときに、第1および第2の素子配置領域の各々は、端面投影領域の内部と外部の一方にのみ存在している。 In the magnetic sensor according to the second and third aspects of the present invention, the magnetic field converter has an end face located at one end in a direction parallel to the first virtual straight line. A first element placement area and a second element placement area exist on a virtual plane that intersects the first virtual straight line and includes the second virtual straight line. When the area obtained by vertically projecting the end face of the magnetic field conversion unit on the virtual plane is defined as the end face projection area, each of the first and second element placement areas is only on the inside or the outside of the end face projection area. Existing.
入力磁界成分の強度に対する、仮想の平面内の任意の点における出力磁界成分の強度の比率を、その任意の点における変換効率とし、任意の点を第2の仮想の直線に平行な一方向に移動させるときの、任意の点の位置の変化量に対する任意の点における変換効率の変化量の比率を、任意の点における変換効率の傾きとしたときに、第1の素子配置領域内の任意の第1点における変換効率の傾きと、第2の素子配置領域内の任意の第2点における変換効率の傾きの一方は正の値であり、他方は負の値である。 The ratio of the intensity of the output magnetic field component at an arbitrary point in the virtual plane to the intensity of the input magnetic field component is defined as the conversion efficiency at the arbitrary point, and the arbitrary point is set in one direction parallel to the second virtual line. When the ratio of the change amount of the conversion efficiency at an arbitrary point to the change amount of the position of an arbitrary point when moving is defined as the slope of the conversion efficiency at an arbitrary point, an arbitrary value in the first element arrangement region One of the slope of the conversion efficiency at the first point and the slope of the conversion efficiency at an arbitrary second point in the second element arrangement region is a positive value, and the other is a negative value.
本発明の第2および第3の観点の磁気センサにおいて、第1の磁気抵抗効果素子は、第2の素子配置領域とは交差せずに、第1の素子配置領域と交差するように配置されている。第2の磁気抵抗効果素子は、第1の素子配置領域とは交差せずに、第2の素子配置領域と交差するように配置されている。第1の磁気抵抗効果素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第1の抵抗値を有する。第2の磁気抵抗効果素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第2の抵抗値を有する。第1の磁気抵抗効果素子と第2の磁気抵抗効果素子は、並列または直列に接続されている。 In the magnetic sensor according to the second and third aspects of the present invention, the first magnetoresistive element is arranged so as to intersect the first element arrangement region without intersecting the second element arrangement region. ing. The second magnetoresistive element is arranged so as to intersect the second element arrangement region without intersecting the first element arrangement region. The first magnetoresistance effect element has a first resistance value corresponding to the output magnetic field component received by itself. The second magnetoresistance effect element has a second resistance value corresponding to the output magnetic field component received by itself. The first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element are connected in parallel or in series.
本発明の第1の観点の磁気センサでは、磁界変換部と磁界検出部との位置ずれが生じると、第1の磁気検出素子が受ける出力磁界成分の強度と、第2の磁気検出素子が受ける出力磁界成分の強度の一方は増加し他方は減少する。また、本発明の第2および第3の観点の磁気センサでは、磁界変換部と磁界検出部との位置ずれが生じると、第1の磁気抵抗効果素子が受ける出力磁界成分の強度と、第2の磁気抵抗効果素子が受ける出力磁界成分の強度の一方は増加し他方は減少する。これらのことから、本発明の第1ないし第3の観点の磁気センサによれば、磁気検出素子を用いて、磁気検出素子が感度を有する方向以外の方向の磁界を検出することができ、且つ磁界変換部と磁界検出部との位置ずれによる出力信号の変化を抑制することができるという効果を奏する。 In the magnetic sensor according to the first aspect of the present invention, when the position shift between the magnetic field conversion unit and the magnetic field detection unit occurs, the intensity of the output magnetic field component received by the first magnetic detection element and the second magnetic detection element receive One of the strengths of the output magnetic field component increases and the other decreases. In the magnetic sensor according to the second and third aspects of the present invention, when the magnetic field converting unit and the magnetic field detecting unit are displaced, the intensity of the output magnetic field component received by the first magnetoresistive element and the second One of the strengths of the output magnetic field components received by the magnetoresistive effect element increases and the other decreases. Therefore, according to the magnetic sensor of the first to third aspects of the present invention, it is possible to detect a magnetic field in a direction other than the direction in which the magnetic detection element has sensitivity using the magnetic detection element, and There is an effect that the change of the output signal due to the positional deviation between the magnetic field conversion unit and the magnetic field detection unit can be suppressed.
[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図6を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る磁気センサを含む磁気センサユニットの構成について説明する。図6は、磁気センサユニット100を示す斜視図である。磁気センサユニット100は、上面101aを有する基板101と、本実施の形態に係る磁気センサ1と、この磁気センサ1とは別の2つの磁気センサ2,3とを備えている。磁気センサ1〜3は、基板101の上面101a上において一列に並ぶように配置されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the configuration of a magnetic sensor unit including the magnetic sensor according to the first embodiment of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view showing the
ここで、図6に示したように、X方向、Y方向、Z方向を定義する。X方向、Y方向、Z方向は、互いに直交する。本実施の形態では、磁気センサ3から磁気センサ1に向かう方向をX方向とし、基板101の上面101aに垂直な一方向をZ方向とする。また、X方向とは反対の方向を−X方向とし、Y方向とは反対の方向を−Y方向とし、Z方向とは反対の方向を−Z方向とする。また、以下、基準の位置に対してZ方向の先にある位置を「上方」と言い、基準の位置に対して「上方」とは反対側にある位置を「下方」と言う。
Here, as shown in FIG. 6, the X direction, the Y direction, and the Z direction are defined. The X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other. In this embodiment, a direction from the
本実施の形態に係る磁気センサ1は、Z方向の磁界を検出するように構成されている。磁気センサ2は、Y方向の磁界を検出するように構成されている。磁気センサ3は、X方向の磁界を検出するように構成されている。
The
磁気センサユニット100は、更に、X方向に並ぶように基板101の上面101a上に配置された複数の電極パッド102を備えている。複数の電極パッド102は、磁気センサ1〜3に電気的に接続されている。
The
次に、図1ないし図3を参照して、本実施の形態に係る磁気センサ1の構成について詳しく説明する。図1は、磁気センサ1の構成を模式的に示す説明図である。図2は、磁気センサ1の一部を示す分解斜視図である。図3は、磁気センサ1の一部を示す側面図である。
Next, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 3, the structure of the
ここで、第1の仮想の直線Lz、第2の仮想の直線Lx、第3の仮想の直線Lyおよび仮想の平面Pを以下のように定義する。図2に示したように、第1の仮想の直線Lzは、Z方向に平行な直線である。第2の仮想の直線Lxは、第1の仮想の直線Lzに交差する直線である。本実施の形態では特に、第2の仮想の直線Lxは、第1の仮想の直線Lzに直交し、X方向に平行な直線である。仮想の平面Pは、第1の仮想の直線Lzと交差し、第2の仮想の直線Lxを含む平面である。本実施の形態では特に、仮想の平面Pは、XY平面である。第3の仮想の直線Lyは、第2の仮想の直線Lxに直交する、仮想の平面P上の直線である。本実施の形態では特に、第3の仮想の直線Lyは、Y方向に平行な直線である。 Here, the first virtual straight line Lz, the second virtual straight line Lx, the third virtual straight line Ly, and the virtual plane P are defined as follows. As shown in FIG. 2, the first virtual straight line Lz is a straight line parallel to the Z direction. The second virtual straight line Lx is a straight line that intersects the first virtual straight line Lz. Particularly in the present embodiment, the second virtual straight line Lx is a straight line that is orthogonal to the first virtual straight line Lz and parallel to the X direction. The virtual plane P is a plane that intersects with the first virtual straight line Lz and includes the second virtual straight line Lx. Particularly in the present embodiment, the virtual plane P is an XY plane. The third virtual straight line Ly is a straight line on the virtual plane P that is orthogonal to the second virtual straight line Lx. Particularly in the present embodiment, the third virtual straight line Ly is a straight line parallel to the Y direction.
第1の仮想の直線Lzに平行な方向は、Z方向と−Z方向とを含む。第2の仮想の直線Lxに平行な方向は、X方向と−X方向とを含む。第3の仮想の直線Lyに平行な方向は、Y方向と−Y方向とを含む。 The direction parallel to the first virtual straight line Lz includes the Z direction and the -Z direction. The direction parallel to the second virtual straight line Lx includes the X direction and the −X direction. The direction parallel to the third virtual straight line Ly includes the Y direction and the -Y direction.
図1および図2に示したように、磁気センサ1は、磁界変換部10と、磁界検出部20とを備えている。磁界変換部10は、軟磁性体よりなり、第1の仮想の直線Lzに平行な方向の入力磁界成分を含む入力磁界を受けて、出力磁界を発生する。磁界検出部20は、出力磁界を受けて、入力磁界成分に対応する出力信号を生成する。出力磁界は、第2の仮想の直線Lxに平行な方向の出力磁界成分であって入力磁界成分に応じて変化する出力磁界成分を含んでいる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施の形態では、磁界変換部10は、互いに分離した複数の要素の集合体である。本実施の形態では特に、磁界変換部10は、上記複数の要素として、複数のヨーク11を含んでいる。複数のヨーク11の各々は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向に長い直方体形状を有している。複数のヨーク11の配置については、後で詳しく説明する。
In the present embodiment, the magnetic
図1に示したように、磁界検出部20は、それぞれ入力磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する第1の抵抗部21、第2の抵抗部22、第3の抵抗部23および第4の抵抗部24を含んでいる。本実施の形態では、第1の抵抗部21と第3の抵抗部23は、X方向にこの順に並んでいる。第2の抵抗部22と第4の抵抗部24は、第1および第3の抵抗部21,23から−Y方向にずれた位置にあると共に、X方向にこの順に並んでいる。
As shown in FIG. 1, the
第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々は、第1の磁気検出素子および第2の磁気検出素子を含んでいる。なお、第1ないし第4の抵抗部21〜24は磁界検出部20の一部であることから、磁界検出部20が第1および第2の磁気検出素子を含んでいるとも言える。第1の磁気検出素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第1の検出値を生成する。第2の磁気検出素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第2の検出値を生成する。
Each of the first to
本実施の形態では、第1の抵抗部21は、複数の第1の磁気検出素子21Aおよび複数の第2の磁気検出素子21Bを含んでいる。第2の抵抗部22は、複数の第1の磁気検出素子22Aおよび複数の第2の磁気検出素子22Bを含んでいる。第3の抵抗部23は、複数の第1の磁気検出素子23Aおよび複数の第2の磁気検出素子23Bを含んでいる。第4の抵抗部24は、複数の第1の磁気検出素子24Aおよび複数の第2の磁気検出素子24Bを含んでいる。
In the present embodiment, the
以下、第1の磁気検出素子21A,22A,23A,24Aのうちの任意の第1の磁気検出素子については符号20Aで表し、第2の磁気検出素子21B,22B,23B,24Bのうちの任意の第2の磁気検出素子については符号20Bで表す。図1および図2に示したように、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの各々は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向に長い形状を有している。
Hereinafter, an arbitrary first magnetic detection element among the first
また、本実施の形態では、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々は、複数の磁気検出素子列120を含んでいる。複数の磁気検出素子列120の各々は、複数の第1の磁気検出素子20AがY方向に並んだ第1の部分と、複数の第2の磁気検出素子20BがY方向に並んだ第2の部分とを含んでいる。第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々において、複数の磁気検出素子列120は、X方向に並んでいる。
In the present embodiment, each of the first to
第1の抵抗部21と第4の抵抗部24では、磁気検出素子列120の第1の部分と第2の部分は、X方向にこの順に並んでいる。第2の抵抗部22と第3の抵抗部23では、磁気検出素子列120の第1の部分と第2の部分は、−X方向にこの順に並んでいる。
In the
磁気センサ1は、更に、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bを保持する基板と、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bを電気的に接続する配線層30とを備えている。本実施の形態では、図6に示した基板101が、磁気センサ1の上記基板を兼ねている。図1に示したように、Z方向から見た配線層30の全体の形状は、ミアンダ形状である。配線層30は、複数の下部電極31と、複数の上部電極32とを含んでいる。なお、図1では、下部電極31および上部電極32を省略して、配線層30の全体の形状のみを示している。
The
複数の下部電極31は、図6に示した基板101の上面101a上に配置されている。第1および第2の磁気検出素子20A,20Bは、複数の下部電極31の上に配置されている。本実施の形態では、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bは、複数の下部電極31を介して、基板101によって保持されている。複数の上部電極32は、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの上に配置されている。複数のヨーク11は、複数の上部電極32の上方に配置されている。なお、図2では、ヨーク11および上部電極32を、磁気検出素子20A,20Bおよび下部電極31からZ方向に離して描いている。図2において、破線は、上部電極32の下面の位置を示している。なお、これ以降の説明で使用する図2と同様の分解斜視図においても、ヨークおよび上部電極については、図2と同様の表し方を用いる。第1および第2の磁気検出素子20A,20Bと下部電極31および上部電極32との接続関係については、後で詳しく説明する。
The plurality of
ここで、図4を参照して、磁界検出部20の回路構成について説明する。図4は、磁界検出部20の回路構成を示す回路図である。磁界検出部20は、更に、電源ポートVと、グランドポートGと、第1の出力ポートE1と、第2の出力ポートE2とを含んでいる。第1の抵抗部21は、電源ポートVと第1の出力ポートE1との間に設けられている。第2の抵抗部22は、第1の出力ポートE1とグランドポートGとの間に設けられている。第3の抵抗部23は、電源ポートVと第2の出力ポートE2との間に設けられている。第4の抵抗部24は、第2の出力ポートE2とグランドポートGとの間に設けられている。
Here, the circuit configuration of the magnetic
磁界検出部20は、電源ポートVとグランドポートGとの間に通電されるように構成されている。磁界検出部20内の第1の抵抗部21と第2の抵抗部22は、直列に接続され且つ通電されるように構成されている。磁界検出部20内の第3の抵抗部23と第4の抵抗部24も、直列に接続され且つ通電されるように構成されている。電源ポートVとグランドポートGは、図6に示した複数の電極パッド102のうち、その間に所定の大きさの電源電圧が印加される2つの電極パッド102に電気的に接続されている。なお、第1および第2の出力ポートE1,E2は、複数の電極パッド102のうち、他の2つの電極パッド102に電気的に接続されている。後で説明するように、磁界検出部20は、第1の出力ポートE1と第2の出力ポートE2との間の電位差に依存する信号を出力信号として生成する。出力信号は、第1の抵抗部21と第2の抵抗部22の接続点である第1の出力ポートE1の電位に依存すると共に、第3の抵抗部23と第4の抵抗部24の接続点である第2の出力ポートE2の電位に依存する。
The magnetic
次に、図2を参照して、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bと下部電極31および上部電極32との接続関係について説明する。本実施の形態では、第1の磁気検出素子20Aは第1の磁気抵抗効果素子であり、第2の磁気検出素子20Bは第2の磁気抵抗効果素子である。以下、第1の磁気検出素子20Aを第1の磁気抵抗効果素子20Aとも記し、第2の磁気検出素子20Bを第2の磁気抵抗効果素子20Bとも記す。ここでは、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の1つの磁気検出素子列120を例にとって説明する。図2には、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の1つの磁気検出素子列120を示している。
Next, the connection relationship between the first and second
図2に示したように、複数の下部電極31の各々は、Y方向に細長い形状を有している。Y方向に隣接する2つの下部電極31の間には、間隙が形成されている。下部電極31の上面上において、Y方向の両端の近傍に、それぞれX方向に隣接する一対の第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bが配置されている。以下、この一対の第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bを、素子対と言う。第1および第4の抵抗部21,24では、1つの素子対を構成する第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bは、X方向にこの順に並んでいる。
As shown in FIG. 2, each of the plurality of
複数の上部電極32の各々は、1つの素子対を構成する第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bを電気的に接続する。これにより、1つの素子対を構成する第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bが、並列に接続される。また、複数の上部電極32の各々は、Y方向に隣接する2つの下部電極31上に配置されて隣接する2つの素子対を電気的に接続する。これにより、複数の素子対が直列に接続される。
Each of the plurality of
第2の抵抗部22または第3の抵抗部23の1つの磁気検出素子列120における、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bと下部電極31および上部電極32との接続関係は、基本的には、図2を参照して説明した接続関係と同じである。ただし、第2および第3の抵抗部22,23では、1つの素子対を構成する第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bは、−X方向にこの順に並んでいる。
The connection relationship between the first and second
配線層30は、更に、複数の接続電極を含んでいる。複数の接続電極は、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々において、複数の磁気検出素子列120が直列に接続されるように複数の下部電極31を電気的に接続する。このような構成により、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々は、直列に接続された複数の素子対を含んでいる。
The
次に、図2および図5を参照して、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの構成の一例について説明する。図5は、第1の磁気抵抗効果素子20Aを示す斜視図である。この例では、第1の磁気抵抗効果素子20Aは、磁化方向が固定された磁化固定層202と、出力磁界成分の方向および強度に応じて磁化の方向が変化する磁性層である自由層204と、磁化固定層202と自由層204の間に配置された非磁性層203と、反強磁性層201とを含んでいる。反強磁性層201、磁化固定層202、非磁性層203および自由層204は、下部電極31側からこの順に積層されている。反強磁性層201は、反強磁性材料よりなり、磁化固定層202との間で交換結合を生じさせて、磁化固定層202の磁化の方向を固定する。
Next, an example of the configuration of the first and second
第1の磁気抵抗効果素子20Aは、TMR素子でもよいし、GMR素子でもよい。TMR素子では、非磁性層203はトンネルバリア層である。GMR素子では、非磁性層203は非磁性導電層である。
The first
第1の磁気抵抗効果素子20Aは、自身が受けた出力磁界成分に対応する第1の抵抗値を有している。第1の抵抗値は、自由層204の磁化の方向が磁化固定層202の磁化の方向に対してなす角度に応じて変化し、この角度が0°のときに第1の抵抗値は最小値になり、角度が180°のときに第1の抵抗値は最大値になる。
The first
第2の磁気抵抗効果素子20Bの構成は、第1の磁気抵抗効果素子20Aの構成と同じである。そのため、以下の説明では、第2の磁気抵抗効果素子20Bの構成要素について、第1の磁気抵抗効果素子20Aの構成要素と同じ符号を用いる。第2の磁気抵抗効果素子20Bは、自身が受けた出力磁界成分に対応する第2の抵抗値を有している。第2の抵抗値は、自由層204の磁化の方向が磁化固定層202の磁化の方向に対してなす角度に応じて変化し、この角度が0°のときに第2の抵抗値は最小値になり、角度が180°のときに第2の抵抗値は最大値になる。
The configuration of the second
本実施の形態では、第1の磁気抵抗効果素子20Aの磁化固定層202の磁化の方向と、第2の磁気抵抗効果素子20Bの磁化固定層202の磁化の方向は、いずれも−X方向である。図2において、符号41を付した矢印は、第1の磁気抵抗効果素子20Aの磁化固定層202の磁化の方向を表し、符号42を付した矢印は、第2の磁気抵抗効果素子20Bの磁化固定層202の磁化の方向を表している。
In the present embodiment, the magnetization direction of the magnetization fixed
本実施の形態では、前述のように、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向に長い形状を有している。これにより、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々の自由層204は、磁化容易軸方向が第3の仮想の直線Lyに平行な方向となる形状異方性を有している。そのため、出力磁界成分が存在しない状態では、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々の自由層204の磁化の方向は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向になっている。出力磁界成分が存在する場合には、出力磁界成分の方向および強度に応じて、自由層204の磁化の方向が変化する。従って、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々において、自由層204の磁化の方向が磁化固定層202の磁化の方向に対してなす角度は、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々が受けた出力磁界成分の方向および強度によって変化する。そのため、第1および第2の抵抗値は、出力磁界成分に対応したものとなる。
In the present embodiment, as described above, each of the first and second
本実施の形態では、1つの素子対を構成する第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bがそれぞれ受ける出力磁界成分の方向は同じである。また、第4の抵抗部24内の第1および第2の磁気抵抗効果素子24A,24Bが受ける出力磁界成分の方向は、第1の抵抗部21内の第1および第2の磁気抵抗効果素子21A,21Bが受ける出力磁界成分の方向と同じである。一方、第2の抵抗部22内の第1および第2の磁気抵抗効果素子22A,22Bが受ける出力磁界成分の方向と、第3の抵抗部23内の第1および第2の磁気抵抗効果素子23A,23Bが受ける出力磁界成分の方向は、第1の抵抗部21内の第1および第2の磁気抵抗効果素子21A,21Bが受ける出力磁界成分の方向とは反対である。
In the present embodiment, the directions of the output magnetic field components received by the first and second
ここで、第1の磁気抵抗効果素子20Aの第1の抵抗値を記号Raで表し、第2の磁気抵抗効果素子20Bの第2の抵抗値を記号Rbで表し、1つの素子対を構成する第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの合成抵抗値を記号Rcで表す。合成抵抗値Rcは、RaRb/(Ra+Rb)である。また、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々における素子対の数をnとすると、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々の抵抗値は、nRc=nRaRb/(Ra+Rb)である。
Here, the first resistance value of the first
第1の抵抗値Raは、第1の磁気検出素子20Aの第1の検出値に対応する。第2の抵抗値Rbは、第2の磁気検出素子20Bの第2の検出値に対応する。合成抵抗値Rcは、前記合成値に対応する。後で説明するように、入力磁界成分が変化すると、第1および第2の抵抗値Ra,Rbおよび合成抵抗値Rcが変化し、その結果、第1ないし第4の抵抗部21〜24のそれぞれの抵抗値が変化する。
The first resistance value Ra corresponds to the first detection value of the first
なお、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの構成は、図2および図5を参照して説明した例に限られない。例えば、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々は、反強磁性層201を含まない構成であってもよい。この構成は、例えば、反強磁性層201および磁化固定層202の代わりに、2つの強磁性層とこの2つの強磁性層の間に配置された非磁性金属層と含む人工反強磁性構造の磁化固定層を含む構成であってもよい。また、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bは、ホール素子、磁気インピーダンス素子等、磁気抵抗効果素子以外の磁界を検出する素子であってもよい。
The configuration of the first and second
次に、ヨーク11と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係について説明する。始めに、図7を参照して、第1の磁気検出素子20Aの位置を規定する第1の素子配置領域と、第2の磁気検出素子20Bの位置を規定する第2の素子配置領域について説明する。図7は、ヨーク11と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係を示す説明図である。図7において、記号Pは、前記仮想の平面を示している。仮想の平面Pは、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bと交差する位置にある。第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2は、仮想の平面P上に存在している。
Next, the positional relationship between the
磁界変換部10は、第1の仮想の直線Lzに平行な方向の一方の端に位置する端面を有している。本実施の形態では、磁界変換部10の端面は、−Z方向の端に位置する。また、前述のように、磁界変換部10は、互いに分離した複数の要素である複数のヨーク11の集合体である。磁界変換部10の端面は、互いに分離した複数の部分端面を含んでいる。複数の部分端面は、複数のヨーク11のそれぞれの−Z方向の端に位置する複数の端面である。
The
図7に示したように、仮想の平面P上に磁界変換部10の端面を垂直投影してできる領域を、端面投影領域R3とする。図示しないが、端面投影領域R3は、仮想の平面P上に複数の部分端面を垂直投影してできる複数の部分領域を含んでいる。第1および第2の素子配置領域R1,R2の各々は、端面投影領域R3の内部と外部の一方にのみ存在する。本実施の形態では、第1の素子配置領域R1は、端面投影領域R3の外部にのみ存在している。第2の素子配置領域R2は、端面投影領域R3の内部にのみ存在している。第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2は、端面投影領域R3の内部と外部に跨がらないように存在している。
As shown in FIG. 7, an area obtained by vertically projecting the end face of the magnetic
図7に示したように、第1の磁気検出素子20Aは、第2の素子配置領域R2とは交差せずに、第1の素子配置領域R1と交差するように配置されている。第2の磁気検出素子20Bは、第1の素子配置領域R1とは交差せずに、第2の素子配置領域R2と交差するように配置されている。
As shown in FIG. 7, the first
本実施の形態では、端面投影領域R3は、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2の間に位置する端縁であって、第2の仮想の直線Lxに直交する端縁R3aを有している。また、本実施の形態では、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2は、互いに接している。端面投影領域R3の端縁R3aは、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2の境界と一致している。 In the present embodiment, the end surface projection area R3 is an edge located between the first element arrangement area R1 and the second element arrangement area R2, and is an edge orthogonal to the second virtual straight line Lx. R3a. In the present embodiment, the first element arrangement region R1 and the second element arrangement region R2 are in contact with each other. The edge R3a of the end surface projection region R3 coincides with the boundary between the first element arrangement region R1 and the second element arrangement region R2.
次に、1つのヨーク11と第1および第2の素子配置領域R1,R2との位置関係について説明する。図1に示したように、磁界変換部10の複数のヨーク11は、Z方向から見て、第1ないし第4の抵抗部21〜24の複数の磁気検出素子列120の第2の部分(複数の第2の磁気抵抗効果素子20B)に重なるように配置されている。ここでは、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120と重なる1つのヨーク11を例にとって説明する。図7には、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120とヨーク11を示している。
Next, the positional relationship between one
図7に示したように、ヨーク11は、第1の仮想の直線Lzに平行な方向の一方の端に位置するヨーク端面11aを有している。本実施の形態では、ヨーク端面11aは、ヨーク11の−Z方向の端に位置する。ヨーク端面11aは、前記複数の部分端面のうちの1つである。端面投影領域R3は、仮想の平面P上にヨーク端面11aを垂直投影してできるヨーク端面投影領域R31を含んでいる。図7に示したヨーク端面11aに対応するヨーク端面投影領域R31は、端面投影領域R3の前記複数の部分領域のうちの1つである。図7に示したように、第1の素子配置領域R1は、ヨーク端面投影領域R31の外部にのみ存在している。第2の素子配置領域R2は、ヨーク端面投影領域R31の内部にのみ存在している。
As shown in FIG. 7, the
また、ヨーク端面11aは、第2の仮想の直線Lxに平行な方向の両端に位置する第1の端縁11a1および第2の端縁11a2と、第3の仮想の直線Lyに平行な方向の両端に位置する第3の端縁11a3および第4の端縁11a4とを有している。第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120と重なるヨーク11では、第1の端縁11a1はヨーク端面11aの−X方向の端に位置し、第2の端縁11a2はヨーク端面11aのX方向の端に位置し、第3の端縁11a3はヨーク端面11aの−Y方向の端に位置し、第4の端縁11a4はヨーク端面11aのY方向の端に位置する。
Further, the
ヨーク端面投影領域R31は、第2の仮想の直線Lxに直交する第1の端縁R31aを有している。第1の端縁R31aは、仮想の平面P上にヨーク端面11aの第1の端縁11a1を垂直投影してできる端縁である。本実施の形態では、第1の端縁R31aは、端面投影領域R3の端縁R3aに一致する。
The yoke end surface projection region R31 has a first edge R31a orthogonal to the second imaginary straight line Lx. The first edge R31a is an edge formed by vertically projecting the first edge 11a1 of the
なお、第2の抵抗部22または第3の抵抗部23の磁気検出素子列120と重なるヨーク11と、第2の抵抗部22または第3の抵抗部23の第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係は、基本的には、図7を参照して説明した位置関係と同様である。ただし、第2の抵抗部22または第3の抵抗部23の磁気検出素子列120と重なるヨーク11では、第1の端縁11a1がヨーク端面11aのX方向の端に位置し、第2の端縁11a2がヨーク端面11aの−X方向の端に位置する。
The
次に、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2について更に詳しく説明する。まず、入力磁界成分の強度に対する、仮想の平面P内の任意の点における出力磁界成分の強度の比率を、その任意の点における変換効率と定義する。図8は、第2の仮想の直線Lx上の位置と変換効率との関係の一例を示す特性図である。図8には、特に、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120と重なる1つのヨーク11に関する変換効率を示している。図8において横軸は、第2の仮想の直線Lx上の位置を示し、縦軸は、変換効率を示している。図8では、第2の仮想の直線Lxとヨーク端面投影領域R31の第1の端縁R31a(図7参照)との交点を、横軸の原点とし、原点よりも−X方向の先にある位置を負の値で表し、原点よりもX方向の先にある位置を正の値で表している。
Next, the first element arrangement region R1 and the second element arrangement region R2 will be described in more detail. First, the ratio of the intensity of the output magnetic field component at an arbitrary point in the virtual plane P to the intensity of the input magnetic field component is defined as the conversion efficiency at that arbitrary point. FIG. 8 is a characteristic diagram illustrating an example of the relationship between the position on the second virtual straight line Lx and the conversion efficiency. FIG. 8 particularly shows the conversion efficiency for one
ここで、任意の点を第2の仮想の直線Lxに平行な一方向に移動させるときの、任意の点の位置の変化量に対する任意の点における変換効率の変化量の比率を、任意の点における変換効率の傾きとする。第1の素子配置領域R1内の任意の第1点における変換効率の傾きと、第2の素子配置領域R2内の任意の第2点における変換効率の傾きの一方は正の値であり、他方は負の値である。図8において、符号51を付した破線の直線は、第1の素子配置領域R1内のある点の変換効率の傾きを示している。また、符号52を付した破線の直線は、第2の素子配置領域R2内のある点の変換効率の傾きを示している。本実施の形態では、上記第2の仮想の直線Lxに平行な一方向は、X方向とする。この場合、第1の素子配置領域R1内の任意の第1点における変換効率の傾き(例えば符号51を付した破線の直線の傾き)は正の値になり、第2の素子配置領域R2内の任意の第2点における変換効率の傾き(例えば符号52を付した破線の直線の傾き)は負の値になる。
Here, when the arbitrary point is moved in one direction parallel to the second virtual straight line Lx, the ratio of the change amount of the conversion efficiency at the arbitrary point to the change amount of the position of the arbitrary point is expressed as an arbitrary point. The slope of the conversion efficiency at. One of the inclination of the conversion efficiency at an arbitrary first point in the first element arrangement region R1 and the inclination of the conversion efficiency at an arbitrary second point in the second element arrangement region R2 is a positive value. Is a negative value. In FIG. 8, a broken straight line denoted by
また、図7に示したように、第1の素子配置領域R1のうち第1の磁気検出素子20Aと交差する部分の重心を第1の重心C1とし、第2の素子配置領域R2のうち第2の磁気検出素子20Bと交差する部分の重心を第2の重心C2とする。第1の重心C1における変換効率の傾きの絶対値に対する、第2の重心C2における変換効率の傾きの絶対値の比率は、0.48〜2.1の範囲内であることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 7, the center of gravity of the portion of the first element placement region R1 that intersects the first
なお、図8に示したように、変換効率は、横軸の原点の近傍において最大になる。前述のように、横軸の原点は、第2の仮想の直線とヨーク端面投影領域R31の第1の端縁R31aとの交点であり、第1の端縁R31aは、仮想の平面P上にヨーク端面11aの第1の端縁11a1を垂直投影してできる端縁である。図8は、仮想の平面P上のヨーク11の近傍の任意の点と第1の端縁11a1との間の距離が減少するに従って、任意の点における変換効率が増加し、この距離が増加するに従って、任意の点における変換効率が減少することを表している。
As shown in FIG. 8, the conversion efficiency becomes maximum near the origin of the horizontal axis. As described above, the origin of the horizontal axis is the intersection of the second virtual straight line and the first edge R31a of the yoke end surface projection region R31, and the first edge R31a is on the virtual plane P. This is an edge formed by vertically projecting the first edge 11a1 of the
次に、第1ないし第4の抵抗部21〜24の抵抗値と磁界検出部20によって生成される出力信号について説明する。本実施の形態では、出力磁界成分が存在しない状態では、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々の自由層204の磁化の方向は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向になっている。入力磁界成分の方向がZ方向の場合、第1および第4の抵抗部21,24内の第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bが受ける出力磁界成分の方向はX方向になり、第2および第3の抵抗部22,23内の第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bが受ける出力磁界成分の方向は−X方向になる。この場合、第1および第4の抵抗部21,24内の第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの自由層204の磁化の方向は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向からX方向に向かって傾く。その結果、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは増加し、第1および第4の抵抗部21,24の抵抗値も増加する。第2および第3の抵抗部22,23内の第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの自由層204の磁化の方向は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向から−X方向に向かって傾く。その結果、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは減少し、第2および第3の抵抗部22,23の抵抗値も減少する。
Next, resistance values of the first to
入力磁界成分の方向が−Z方向の場合は、出力磁界成分の方向と、第1ないし第4の抵抗部21〜24の抵抗値の変化は、上述の入力磁界成分の方向がZ方向の場合とは逆になる。
When the direction of the input magnetic field component is in the −Z direction, the change in the direction of the output magnetic field component and the resistance values of the first to
第1および第2の抵抗値Ra,Rbの変化量は、それぞれ第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bが受ける出力磁界成分の強度に依存する。出力磁界成分の強度が大きくなると、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは、その増加量またはその減少量がそれぞれ大きくなる方向に変化する。出力磁界成分の強度が小さくなると、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは、その増加量またはその減少量がそれぞれ小さくなる方向に変化する。出力磁界成分の強度は、入力磁界成分の強度に依存する。
The amount of change in the first and second resistance values Ra and Rb depends on the strength of the output magnetic field component received by the first and second
このように、入力磁界成分の方向と強度が変化すると、第1ないし第4の抵抗部21〜24のそれぞれの抵抗値は、第1および第4の抵抗部21,24の抵抗値が増加すると共に第2および第3の抵抗部22,23の抵抗値が減少するか、第1および第4の抵抗部21,24の抵抗値が減少すると共に第2および第3の抵抗部22,23の抵抗値が増加するように変化する。これにより、図4に示した第1の出力ポートE1と第2の出力ポートE2との間の電位差が変化する。磁界検出部20は、第1の出力ポートE1と第2の出力ポートE2との間の電位差に依存する信号を出力信号として生成する。
As described above, when the direction and intensity of the input magnetic field component are changed, the resistance values of the first to
なお、上述のように第1および第2の抵抗値Ra,Rbが変化すると、合成抵抗値Rcも変化する。第1ないし第4の抵抗部21〜24のそれぞれの抵抗値は、合成抵抗値Rcに依存することから、出力信号も、合成抵抗値Rcに依存すると言える。
As described above, when the first and second resistance values Ra and Rb change, the combined resistance value Rc also changes. Since the resistance values of the first to
次に、本実施の形態に係る磁気センサ1の作用および効果について説明する。始めに、比較例の磁気センサについて説明する。比較例の磁気センサは、本実施の形態における第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの代わりに、直列に接続された複数の磁気検出素子を含んでいる。比較例において、全ての磁気検出素子は、端面投影領域R3の端縁R3a(図7参照)と交差するように、端面投影領域R3の内部と外部に跨って配置されている。
Next, the operation and effect of the
比較例において、全ての磁気検出素子は、例えば、設計上、仮想の平面Pのうち磁気検出素子と交差する部分の重心が端面投影領域R3の端縁R3aと一致するように配置される。この場合、磁界変換部10と磁界検出部20との位置ずれが生じると、上記重心は、端面投影領域R3の端縁R3aからずれた位置になる。ヨーク11の変換効率が図8に示した例の場合、上記重心が−X方向に0.5μmだけずれると、変換効率は約15%低下する。このように、比較例の磁気センサでは、磁界変換部10と磁界検出部20との位置ずれが生じると、変換効率が大きく変化し、その結果、出力信号が大きく変化する。
In the comparative example, all the magnetic detection elements are arranged so that, for example, the center of gravity of the portion of the virtual plane P that intersects the magnetic detection element coincides with the edge R3a of the end surface projection region R3 by design. In this case, when the positional deviation between the magnetic
これに対し、本実施の形態では、第1の磁気検出素子20Aは、第2の素子配置領域R2とは交差せずに、第1の素子配置領域R1と交差するように配置されている。第2の磁気検出素子20Bは、第1の素子配置領域R1とは交差せずに、第2の素子配置領域R2と交差するように配置されている。第1および第2の素子配置領域R1,R2の各々は、端面投影領域R3の内部と外部の一方にのみ存在している。本実施の形態では特に、第1の素子配置領域R1は、端面投影領域R3の外部にのみ存在し、第2の素子配置領域R2は、端面投影領域R3の内部にのみ存在していている。
On the other hand, in the present embodiment, the first
ここで、図7に示した第1の重心C1を第1の素子配置領域R1内の第1点とし、図7に示した第2の重心C2を第2の素子配置領域R2内の第2点とした場合について考える。また、第1点とヨーク11のヨーク端面11aの第1の端縁11a1との間の距離を第1の距離とし、第2点と第1の端縁11a1との間の距離を第2の距離とする。磁界変換部10と磁界検出部20との位置ずれが生じると、第1の距離と第2の距離が変化する。
Here, the first center of gravity C1 shown in FIG. 7 is the first point in the first element arrangement region R1, and the second center of gravity C2 shown in FIG. 7 is the second point in the second element arrangement region R2. Consider the case of a point. Further, the distance between the first point and the first end edge 11a1 of the
第1点と第2点を第2の仮想の直線Lxに平行な一方向に変化させると、第1の距離と第2の距離の一方は減少し、他方は増加する。第1の距離が減少すると、第1点における変換効率が増加し、その結果、第1点における出力磁界成分の強度が増加する。第1の距離が増加すると、第1点における変換効率が減少し、その結果、第1点における出力磁界成分の強度が減少する。第2の距離が減少すると、第2点における変換効率が増加し、その結果、第2点における出力磁界成分の強度が増加する。第2の距離が増加すると、第2点における変換効率が減少し、その結果、第2点における出力磁界成分の強度が減少する。 When the first point and the second point are changed in one direction parallel to the second virtual straight line Lx, one of the first distance and the second distance decreases and the other increases. When the first distance decreases, the conversion efficiency at the first point increases, and as a result, the strength of the output magnetic field component at the first point increases. As the first distance increases, the conversion efficiency at the first point decreases, and as a result, the strength of the output magnetic field component at the first point decreases. When the second distance decreases, the conversion efficiency at the second point increases, and as a result, the strength of the output magnetic field component at the second point increases. When the second distance increases, the conversion efficiency at the second point decreases, and as a result, the strength of the output magnetic field component at the second point decreases.
例えば、第1および第4の抵抗部21,24では、第1点と第2点をX方向に変化させると、第1の距離は減少し、第2の距離は増加する。その結果、第1点における変換効率と出力磁界成分の強度は増加し、第2点における変換効率と出力磁界成分の強度は減少する。また、第1点と第2点を−X方向に変化させると、第1の距離は増加し、第2の距離は減少する。その結果、第1点における変換効率と出力磁界成分の強度は減少し、第2点における変換効率と出力磁界成分の強度は増加する。これらのいずれの場合においても、第1および第4の抵抗部21,24の各々の全体で見ると、比較例と比べて、位置ずれによる変換効率の変化量と出力磁界成分の強度の変化量は小さくなり、その結果、位置ずれによる第1および第4の抵抗部21,24の抵抗値の変化量も小さくなる。
For example, in the first and
上記の第1および第4の抵抗部21,24についての説明は、第2および第3の抵抗部22,23にも当てはまる。なお、第2および第3の抵抗部22,23では、第1点と第2点をX方向に変化させると、第1の距離は増加し、第2の距離は減少する。また、第1点と第2点を−X方向に変化させると、第1の距離は減少し、第2の距離は増加する。
The above description of the first and
以上のことから、本実施の形態によれば、位置ずれによる出力信号の変化を抑制することができる。 From the above, according to the present embodiment, it is possible to suppress the change in the output signal due to the positional deviation.
ところで、位置ずれによる第1ないし第4の抵抗部21,22,23,24の各々の抵抗値の変化量を小さくするためには、第1の重心C1における変換効率の傾きの絶対値と第2の重心C2における変換効率の傾きの絶対値が近いことが好ましい。この観点から、第1の重心C1における変換効率の傾きの絶対値に対する、第2の重心C2における変換効率の傾きの絶対値の比率は、0.83〜1.20の範囲内であることがより好ましい。
By the way, in order to reduce the amount of change in the resistance value of each of the first to
ここで、特許文献1に記載された技術では、磁気抵抗効果素子と軟磁性体との位置ずれによる変換効率の変化を抑制することが難しい理由について説明する。特許文献1では、全ての磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗効果素子の中心が、端面投影領域R3に相当する軟磁性体の端面投影領域の外部に位置し、磁気抵抗効果素子の全体は軟磁性体の端面投影領域の内部と外部に跨るように配置されている。特許文献1では、2つの磁気抵抗効果素子が直列に接続されて素子群が構成されている。磁気抵抗効果素子と軟磁性体との位置ずれが生じると、素子群が構成する2つの磁気抵抗効果素子の一方は、その中心が端面投影領域の内部と外部の境界から遠ざかり、素子群が構成する2つの磁気抵抗効果素子の他方は、その中心が端面投影領域の内部と外部の境界に近づく。この場合、中心が端面投影領域の内部と外部の境界から遠ざかった磁気抵抗効果素子では変換効率の減少量が大きく、磁気抵抗効果素子の中心が投影領域の内部と外部の境界に近づいた磁気抵抗効果素子では変換効率の増加量が小さい。そのため、特許文献1に記載された技術では、磁気抵抗効果素子と軟磁性体との位置ずれが生じたときに、素子群における変換効率の変化量は大きくなる。
Here, the reason why it is difficult to suppress the change in conversion efficiency due to the positional deviation between the magnetoresistive effect element and the soft magnetic material in the technique described in
次に、図6に示した磁気センサユニット100の磁気センサ2,3の構成について簡単に説明する。磁気センサ2,3の構成は、基本的には、本実施の形態に係る磁気センサ1の構成と同じである。ただし、磁気センサ2,3では、磁界変換部10が設けられていない。磁気センサ2は、Y方向の磁界を検出するように構成されている。具体的には、例えば、磁気センサ2では、第1および第4の抵抗部21,24に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの磁化固定層202の磁化の方向を、Y方向とし、磁気センサ2の第1および第4の抵抗部21,24に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの磁化固定層202の磁化の方向を、−Y方向とする。
Next, the configuration of the
また、磁気センサ3は、X方向の磁界を検出するように構成されている。具体的には、例えば、磁気センサ3では、第1および第4の抵抗部21,24に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの磁化固定層202の磁化の方向を、X方向とし、磁気センサ2の第1および第4の抵抗部21,24に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの磁化固定層202の磁化の方向を、−X方向とする。
The
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。始めに、図9および図10を参照して、本実施の形態に係る磁気センサの構成について説明する。図9は、本実施の形態に係る磁気センサの構成を模式的に示す説明図である。図10は、本実施の形態に係る磁気センサの一部を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る磁気センサ1は、以下の点で第1の実施の形態と異なっている。本実施の形態に係る磁気センサ1は、第1の実施の形態における配線層30の代わりに、配線層130を備えている。配線層130は、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bを電気的に接続する。Z方向から見た配線層130の全体の形状は、ミアンダ形状である。配線層130は、複数の下部電極131と、複数の上部電極132とを含んでいる。なお、図9では、下部電極131および上部電極132を省略して、配線層130の全体の形状のみを示している。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment. FIG. 10 is an exploded perspective view showing a part of the magnetic sensor according to the present embodiment. The
複数の下部電極131は、第1の実施の形態における図6に示した基板101の上面101a上に配置されている。本実施の形態では、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bは、複数の下部電極131の上に配置されている。複数の上部電極132は、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの上に配置されている。本実施の形態では、複数のヨーク11は、複数の上部電極132の上方に配置されている。
The plurality of
本実施の形態では、第1の磁気検出素子20Aは、第1の磁気抵抗効果素子であり、第2の磁気検出素子20Bは、第2の磁気抵抗効果素子である。以下、第1の磁気検出素子20Aを第1の磁気抵抗効果素子20Aとも記し、第2の磁気検出素子20Bを第2の磁気抵抗効果素子20Bとも記す。以下、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bと下部電極131および上部電極132との接続関係について説明する。ここでは、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の1つの磁気検出素子列120を例にとって説明する。図10には、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の1つの磁気検出素子列120を示している。
In the present embodiment, the first
図10に示したように、複数の下部電極131は、複数の第1の電極131Aと複数の第2の電極131Bとを含んでいる。第1および第2の電極131A,131Bの各々は、Y方向に細長い形状を有している。Y方向に隣接する2つの第1の電極131Aの間には、間隙が形成されている。第1の電極131Aの上面上において、Y方向の両端の近傍に、それぞれ第1の磁気抵抗効果素子20Aが配置されている。また、Y方向に隣接する2つの第2の電極131Bの間には、間隙が形成されている。第2の電極131Bの上面上において、Y方向の両端の近傍に、それぞれ第2の磁気抵抗効果素子20Bが配置されている。
As shown in FIG. 10, the plurality of
また、図10に示したように、複数の上部電極132は、複数の第3の電極132Aと複数の第4の電極132Bとを含んでいる。複数の第3の電極132Aの各々は、Y方向に隣接する2つの第1の電極131A上に配置されて隣接する2つの第1の磁気抵抗効果素子20Aを電気的に接続する。複数の第4の電極132Bの各々は、Y方向に隣接する2つの第2の電極131B上に配置されて隣接する2つの第2の磁気抵抗効果素子20Bを電気的に接続する。
As shown in FIG. 10, the plurality of
第2の抵抗部22または第3の抵抗部23の1つの磁気検出素子列120における、第1および第2の磁気検出素子20A,20Bと下部電極131および上部電極132との接続関係は、基本的には、図10を参照して説明した接続関係と同じである。
The connection relationship between the first and second
配線層130は、更に、複数の第1の接続電極と複数の第2の接続電極を含んでいる。第1の接続電極は、複数の磁気検出素子列120の各々において第1の部分と第2の部分が直列に接続されるように第1の電極131Aと第2の電極131Bとを電気的に接続する。第2の接続電極は、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々において複数の磁気検出素子列120が直列に接続されるように第1の電極131Aと第2の電極131Bとを電気的に接続する。このような構成により、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々は、直列に接続された複数の第1の磁気抵抗効果素子20Aおよび複数の第2の磁気抵抗効果素子20Bを含んでいる。
The
本実施の形態では、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々において直列に接続された第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bがそれぞれ受ける出力磁界成分の方向は同じである。
In the present embodiment, the directions of the output magnetic field components received by the first and second
ここで、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々に含まれる複数の第1の磁気抵抗効果素子20Aの数をnとする。第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々に含まれる複数の第2の磁気抵抗効果素子20Bの数もnである。この場合、第1の磁気抵抗効果素子20Aの第1の抵抗値を記号Raで表し、第2の磁気抵抗効果素子20Bの第2の抵抗値を記号Rbで表すと、第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々の抵抗値は、n(Ra+Rb)である。
Here, the number of the plurality of first
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。 Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。始めに、図11および図12を参照して、本実施の形態に係る磁気センサの構成について説明する。図11は、本実施の形態に係る磁気センサの構成を模式的に示す説明図である。図12は、本実施の形態に係る磁気センサの一部を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る磁気センサ1は、以下の点で第1の実施の形態と異なっている。本実施の形態では、磁界検出部20の第1ないし第4の抵抗部21〜24の各々は、第1の実施の形態における複数の磁気検出素子列120の代わりに、1つの磁気検出素子列220を含んでいる。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment. FIG. 12 is an exploded perspective view showing a part of the magnetic sensor according to the present embodiment. The
磁気検出素子列220は、複数の第1の磁気検出素子20AがY方向に並んだ第1の部分と、複数の第2の磁気検出素子20BがY方向に並んだ第2の部分とを含んでいる。第1の抵抗部21と第2の抵抗部22では、磁気検出素子列220の第1の部分と第2の部分は、X方向にこの順に並んでいる。第3の抵抗部23と第4の抵抗部24では、磁気検出素子列220の第1の部分と第2の部分は、−X方向にこの順に並んでいる。
The magnetic
また、本実施の形態では、磁界変換部10は、第1の実施の形態における複数のヨーク11の代わりに、2つのヨーク12を含んでいる。2つのヨーク12の各々は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向に長い直方体形状を有している。2つのヨーク12のうちの一方は、第1および第3の抵抗部21,23の磁気検出素子列220の第2の部分に重なるように配置されている。2つのヨーク12のうちの他方は、第2および第4の抵抗部22,24の磁気検出素子列220の第2の部分に重なるように配置されている。また、2つのヨーク12は、Y方向に並んでいる。
Further, in the present embodiment, the magnetic
また、本実施の形態では、磁界検出部20の第1および第3の抵抗部21,23に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bである第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの磁化固定層202(図5参照)の磁化の方向は、−X方向である。磁界検出部20の第2および第4の抵抗部22,24に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bである第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの磁化固定層202の磁化の方向は、X方向である。図12において、符号41を付した矢印は、第1および第3の抵抗部21,23に含まれる第1の磁気抵抗効果素子20Aの磁化固定層202の磁化の方向を表し、符号42を付した矢印は、第1および第3の抵抗部21,23に含まれる第2の磁気抵抗効果素子20Bの磁化固定層202の磁化の方向を表している。
In the present embodiment, the first and second magnetoresistive effects that are the first and second
本実施の形態では、第2の抵抗部22内の第1および第2の磁気抵抗効果素子22A,22Bが受ける出力磁界成分の方向は、第1の抵抗部21内の第1および第2の磁気抵抗効果素子21A,21Bが受ける出力磁界成分の方向と同じである。一方、第3の抵抗部23内の第1および第2の磁気抵抗効果素子23A,23Bが受ける出力磁界成分の方向と、第4の抵抗部24内の第1および第2の磁気抵抗効果素子24A,24Bが受ける出力磁界成分の方向は、第1の抵抗部21内の第1および第2の磁気抵抗効果素子21A,21Bが受ける出力磁界成分の方向とは反対である。
In the present embodiment, the directions of the output magnetic field components received by the first and second
次に、図13を参照して、ヨーク12と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係について説明する。図13は、ヨーク12と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係を示す説明図である。ここでは、第1の抵抗部21の磁気検出素子列120および第3の抵抗部23の磁気検出素子列120と重なるヨーク12を例にとって説明する。図13には、第1の抵抗部21の磁気検出素子列120および第3の抵抗部23の磁気検出素子列120とヨーク12を示している。
Next, the positional relationship between the
図13に示したように、ヨーク12は、第1の仮想の直線Lzに平行な方向の一方の端に位置するヨーク端面12aを有している。本実施の形態では、ヨーク端面12aは、ヨーク12の−Z方向の端に位置する。第1の実施の形態で説明したように、端面投影領域R3は、仮想の平面P上に磁界変換部10の端面を垂直投影してできる領域である。端面投影領域R3は、仮想の平面P上にヨーク端面12aを垂直投影してできるヨーク端面投影領域R32を含んでいる。ここで、第1の素子配置領域R1のうち、第1の抵抗部21の第1の磁気検出素子21Aの位置を規定する第1の素子配置領域R1を符号R11で表し、第3の抵抗部23の第1の磁気検出素子23Aの位置を規定する第1の素子配置領域R1を符号R13で表す。また、第2の素子配置領域R2のうち、第1の抵抗部21の第2の磁気検出素子21Bの位置を規定する第2の素子配置領域R2を符号R21で表し、第3の抵抗部23の第2の磁気検出素子23Bの位置を規定する第2の素子配置領域R2を符号R23で表す。図13に示したように、第1の素子配置領域R11,R13は、ヨーク端面投影領域R32の外部にのみ存在している。第2の素子配置領域R21,R23は、ヨーク端面投影領域R32の内部にのみ存在している。
As shown in FIG. 13, the
また、ヨーク端面12aは、第2の仮想の直線Lxに平行な方向の両端に位置する第1の端縁12a1および第2の端縁12a2と、第3の仮想の直線Lyに平行な方向の両端に位置する第3の端縁12a3および第4の端縁12a4とを有している。第1の端縁12a1はヨーク端面12aの−X方向の端に位置し、第2の端縁12a2はヨーク端面12aのX方向の端に位置し、第3の端縁12a3はヨーク端面12aの−Y方向の端に位置し、第4の端縁12a4はヨーク端面12aのY方向の端に位置する。
The
ヨーク端面投影領域R32は、第2の仮想の直線Lxに平行な方向における互いに反対側の端に位置する第1の端縁R32aと第2の端縁R32bを有している。第1の端縁R32aは、ヨーク端面投影領域R32の−X方向の端に位置する。第2の端縁R32bは、ヨーク端面投影領域R32のX方向の端に位置する。第1の端縁R32aは、仮想の平面P上にヨーク端面12aの第1の端縁12a1を垂直投影してできる端縁である。第2の端縁R32bは、仮想の平面P上にヨーク端面12aの第2の端縁12a2を垂直投影してできる端縁である。
The yoke end surface projection region R32 has a first end edge R32a and a second end edge R32b located at opposite ends in a direction parallel to the second imaginary straight line Lx. The first end edge R32a is located at the −X direction end of the yoke end surface projection region R32. The second edge R32b is located at the end of the yoke end surface projection region R32 in the X direction. The first edge R32a is an edge formed by vertically projecting the first edge 12a1 of the
第1の端縁R32aは、端面投影領域R3の端縁R3aに一致する。端面投影領域R3は、更に、第2の仮想の直線Lxに直交する端縁R3bを有している。ヨーク端面投影領域R32の第2の端縁R32bは、端面投影領域R3の端縁R3bに一致する。 The first edge R32a coincides with the edge R3a of the end surface projection region R3. The end surface projection region R3 further has an end edge R3b orthogonal to the second virtual straight line Lx. The second end edge R32b of the yoke end surface projection region R32 coincides with the end edge R3b of the end surface projection region R3.
本実施の形態では、第1の素子配置領域R11と第2の素子配置領域R21は、互いに接している。端面投影領域R3の端縁R3aおよびヨーク端面投影領域R32の第1の端縁R32aは、第1の素子配置領域R11と第2の素子配置領域R21の境界と一致している。また、本実施の形態では、第1の素子配置領域R13と第2の素子配置領域R23は、互いに接している。端面投影領域R3の端縁R3bおよびヨーク端面投影領域R32の第2の端縁R32bは、第1の素子配置領域R13と第2の素子配置領域R23の境界と一致している。 In the present embodiment, the first element arrangement region R11 and the second element arrangement region R21 are in contact with each other. The edge R3a of the end surface projection region R3 and the first edge R32a of the yoke end surface projection region R32 coincide with the boundary between the first element placement region R11 and the second element placement region R21. In the present embodiment, the first element arrangement region R13 and the second element arrangement region R23 are in contact with each other. The edge R3b of the end surface projection region R3 and the second edge R32b of the yoke end surface projection region R32 coincide with the boundary between the first element placement region R13 and the second element placement region R23.
第1の磁気検出素子21Aは、第2の素子配置領域R21とは交差せずに、第1の素子配置領域R11と交差するように配置されている。第2の磁気検出素子21Bは、第1の素子配置領域R11とは交差せずに、第2の素子配置領域R21と交差するように配置されている。
The first
第1の磁気検出素子23Aは、第2の素子配置領域R23とは交差せずに、第1の素子配置領域R13と交差するように配置されている。第2の磁気検出素子23Bは、第1の素子配置領域R13とは交差せずに、第2の素子配置領域R23と交差するように配置されている。
The first
ヨーク12と磁気検出素子22A,22B,24A,24Bとの位置関係は、基本的には、図13を参照して説明した位置関係と同様である。ここで、第1の素子配置領域R1のうち、第2の抵抗部22の第1の磁気検出素子22Aの位置を規定する第1の素子配置領域R1を符号R12で表し、第4の抵抗部24の第1の磁気検出素子24Aの位置を規定する第1の素子配置領域R1を符号R14で表す。また、第2の素子配置領域R2のうち、第3の抵抗部23の第2の磁気検出素子23Bの位置を規定する第2の素子配置領域R2を符号R23で表し、第4の抵抗部24の第2の磁気検出素子24Bの位置を規定する第2の素子配置領域R2を符号R24で表す。図13を参照して説明した位置関係の説明中の磁気検出素子21A,21B,23A,23Bおよび素子配置領域R11,R21,R13,R23を磁気検出素子22A,22B,24A,24Bおよび素子配置領域R12,R22,R14,R24に置き換えれば、ヨーク12と磁気検出素子22A,22B,24A,24Bとの位置関係の説明になる。
The positional relationship between the
次に、本実施の形態における第1ないし第4の抵抗部21〜24の抵抗値について説明する。以下、第1の磁気抵抗効果素子20Aの第1の抵抗値を記号Raで表し、第2の磁気抵抗効果素子20Bの第2の抵抗値を記号Rbで表す。第1の実施の形態で説明したように、出力磁界成分が存在しない状態では、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々の自由層204(図5参照)の磁化の方向は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向になっている。入力磁界成分の方向がZ方向の場合、第1および第2の抵抗部21,22内の第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bが受ける出力磁界成分の方向はX方向になり、第3および第4の抵抗部23,24内の第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bが受ける出力磁界成分の方向は−X方向になる。この場合、第1の抵抗部21では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは増加し、第1の抵抗部21の抵抗値も増加する。第2の抵抗部22では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは減少し、第2の抵抗部22の抵抗値も減少する。第3の抵抗部23では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは減少し、第3の抵抗部23の抵抗値も減少する。第4の抵抗部24では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは増加し、第4の抵抗部24の抵抗値も増加する。
Next, resistance values of the first to
入力磁界成分の方向が−Z方向の場合は、出力磁界成分の方向と、第1ないし第4の抵抗部21〜24の抵抗値の変化は、上述の入力磁界成分の方向がZ方向の場合とは逆になる。
When the direction of the input magnetic field component is in the −Z direction, the change in the direction of the output magnetic field component and the resistance values of the first to
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。 Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。始めに、図14および図15を参照して、本実施の形態に係る磁気センサの構成について説明する。図14は、本実施の形態に係る磁気センサの構成を模式的に示す説明図である。図15は、本実施の形態に係る磁気センサの一部を示す分解斜視図である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment. FIG. 15 is an exploded perspective view showing a part of the magnetic sensor according to the present embodiment.
本実施の形態に係る磁気センサ1は、以下の点で第1の実施の形態と異なっている。本実施の形態では、第2の磁気抵抗効果素子20Bの磁化固定層202(図5参照)の磁化の方向は、X方向である。なお、第1の磁気抵抗効果素子20Aの磁化固定層202の磁化の方向は、第1の実施の形態と同様に、−X方向である。図15において、符号41を付した矢印は、第1の磁気抵抗効果素子20Aの磁化固定層202の磁化の方向を表し、符号42を付した矢印は、第2の磁気抵抗効果素子20Bの磁化固定層202の磁化の方向を表している。
The
また、本実施の形態では、磁界変換部10のヨーク11と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係が、第1の実施の形態と異なっている。以下、図14および図16を参照して、ヨーク11と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係について説明する。図16は、ヨーク11と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係を示す説明図である。
In the present embodiment, the positional relationship between the
図14に示したように、複数のヨーク11は、Z方向から見て、第1ないし第4の抵抗部21〜24の複数の磁気検出素子列120の第1の部分(複数の第1の磁気検出素子20A)および第2の部分(複数の第2の磁気検出素子20B)に重ならないように配置されている。ここでは、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120とヨーク11との位置関係を例にとって説明する。図16には、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120とヨーク11を示している。
As shown in FIG. 14, the plurality of
第1の実施の形態で説明したように、第1の素子配置領域R1は、第1の磁気検出素子20Aの位置を規定する領域であり、第2の素子配置領域R2は、第2の磁気検出素子20Bの位置を規定する領域であり、端面投影領域R3は、仮想の平面P上に磁界変換部10の端面を垂直投影してできる領域であり、ヨーク端面投影領域R31は、仮想の平面P上にヨーク端面11aを垂直投影してできる領域である。図16に示したように、本実施の形態では、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2は、端面投影領域R3の外部にのみ存在し、且つヨーク端面投影領域R31を挟んで第2の仮想の直線Lxに平行な方向における互いに反対側に位置している。
As described in the first embodiment, the first element arrangement region R1 is an area that defines the position of the first
また、第1の実施の形態で説明したように、ヨーク端面投影領域R31は、第1の端縁R31aを有している。ヨーク端面投影領域R31は、更に、第2の仮想の直線Lxに直交する第2の端縁R31bを有している。第1の端縁R31aと第2の端縁R31bは、ヨーク端面投影領域R31の、第2の仮想の直線に平行な方向における互いに反対側の端に位置する。第1の端縁R31aは、ヨーク端面投影領域R31の−X方向の端に位置する。第2の端縁R31bは、ヨーク端面投影領域R31のX方向の端に位置する。第2の端縁R31bは、仮想の平面P上にヨーク端面11aの第2の端縁11a2を垂直投影してできる端縁である。
Further, as described in the first embodiment, the yoke end surface projection region R31 has the first edge R31a. The yoke end surface projection region R31 further has a second end edge R31b orthogonal to the second imaginary straight line Lx. The first edge R31a and the second edge R31b are located at opposite ends of the yoke end surface projection region R31 in a direction parallel to the second virtual straight line. The first edge R31a is located at the end in the −X direction of the yoke end surface projection region R31. The second edge R31b is located at the end of the yoke end surface projection region R31 in the X direction. The second edge R31b is an edge formed by vertically projecting the second edge 11a2 of the
第1の端縁R31aは、端面投影領域R3の端縁R3aに一致する。端面投影領域R3は、更に、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2の間に位置する端縁であって、第2の仮想の直線Lxに直交する端縁R3bを有している。ヨーク端面投影領域R31の第2の端縁R31bは、端面投影領域R3の端縁R3bに一致する。 The first edge R31a coincides with the edge R3a of the end surface projection region R3. The end surface projection region R3 further includes an edge R3b that is located between the first element arrangement region R1 and the second element arrangement region R2 and is orthogonal to the second virtual straight line Lx. ing. The second end edge R31b of the yoke end surface projection region R31 coincides with the end edge R3b of the end surface projection region R3.
第1の素子配置領域R1は、ヨーク端面投影領域R31の第1の端縁R31aに接している。第2の素子配置領域R2は、ヨーク端面投影領域R32の第2の端縁R31bに接している。 The first element arrangement region R1 is in contact with the first edge R31a of the yoke end surface projection region R31. The second element arrangement region R2 is in contact with the second edge R31b of the yoke end surface projection region R32.
第1の磁気検出素子20Aは、第2の素子配置領域R2とは交差せずに、第1の素子配置領域R1と交差するように配置されている。第2の磁気検出素子20Bは、第1の素子配置領域R1とは交差せずに、第2の素子配置領域R2と交差するように配置されている。
The first
なお、第2の抵抗部22または第3の抵抗部23の第1および第2の磁気検出素子20A,20Bとヨーク11の位置関係は、基本的には、図16を参照して説明した位置関係と同じである。ただし、第2および第3の抵抗部22,23に関連するヨーク11では、第1の端縁11a1がヨーク端面11aのX方向の端に位置し、第2の端縁11a2がヨーク端面11aの−X方向の端に位置する。また、仮想の平面P上にこのヨーク11のヨーク端面11aを垂直投影してできるヨーク端面投影領域R31では、第1の端縁R31aがヨーク端面投影領域R31のX方向の端に位置し、第2の端縁R31bがヨーク端面投影領域R31の−X方向の端に位置する。
The positional relationship between the first and second
ここで、本実施の形態における出力磁界成分の方向について説明する。本実施の形態では、1つの素子対を構成する第1および第2の磁気検出素子20A,20Bがそれぞれ受ける出力磁界成分の方向は互いに反対方向である。また、第1の磁気検出素子24Aが受ける出力磁界成分の方向は、第1の磁気検出素子21Aが受ける出力磁界成分の方向と同じであり、第2の磁気検出素子24Bが受ける出力磁界成分の方向は、第2の磁気検出素子21Bが受ける出力磁界成分の方向と同じである。一方、第1の磁気検出素子22A,23Aが受ける出力磁界成分の方向は、第1の磁気検出素子21Aが受ける出力磁界成分の方向とは反対であり、第2の磁気検出素子22B,23Bが受ける出力磁界成分の方向は、第2の磁気検出素子21Bが受ける出力磁界成分の方向とは反対である。
Here, the direction of the output magnetic field component in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the directions of the output magnetic field components received by the first and second
次に、本実施の形態における第1ないし第4の抵抗部21〜24の抵抗値について説明する。以下、第1の磁気抵抗効果素子20Aの第1の抵抗値を記号Raで表し、第2の磁気抵抗効果素子20Bの第2の抵抗値を記号Rbで表す。第1の実施の形態で説明したように、出力磁界成分が存在しない状態では、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々の自由層204(図5参照)の磁化の方向は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向になっている。入力磁界成分の方向がZ方向の場合、第1および第4の抵抗部21,24内の第1および第2の磁気抵抗効果素子20Aならびに第2および第3の抵抗部22,23内の第2の磁気抵抗効果素子20Bが受ける出力磁界成分の方向はX方向になり、第1および第4の抵抗部21,24内の第2の磁気抵抗効果素子20Bならびに第2および第3の抵抗部22,23内の第1および第2の磁気抵抗効果素子20Aが受ける出力磁界成分の方向は−X方向になる。この場合、第1および第4の抵抗部21,24では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは増加し、第1および第4の抵抗部21,24の抵抗値も増加する。第2および第3の抵抗部22,23では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは減少し、第2および第3の抵抗部22,23の抵抗値も減少する。
Next, resistance values of the first to
入力磁界成分の方向が−Z方向の場合は、出力磁界成分の方向と、第1ないし第4の抵抗部21〜24の抵抗値の変化は、上述の入力磁界成分の方向がZ方向の場合とは逆になる。
When the direction of the input magnetic field component is in the −Z direction, the change in the direction of the output magnetic field component and the resistance values of the first to
本実施の形態に係る磁気センサ1は、配線層30の代わりに、第2の実施の形態で説明した配線層130を備えていてもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1または第2の実施の形態と同様である。
The
[第5の実施の形態]
次に、図17を参照して、本発明の第5の実施の形態について説明する。図17は、本実施の形態に係る磁気センサの構成を模式的に示す説明図である。本実施の形態に係る磁気センサ1は、以下の点で第4の実施の形態と異なっている。本実施の形態に係る磁気センサ1では、第4の実施の形態における第3および第4の抵抗部23,24が設けられていない。また、磁界検出部20は、第4の実施の形態における第1および第2の出力ポートE1,E2の代わりに、1つの出力ポートEを含んでいる。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment. The
本実施の形態では、第1の抵抗部21と第2の抵抗部22は、直列に接続され且つ通電されるように構成されている。具体的には、第1の抵抗部21と第2の抵抗部22は、電源ポートVとグランドポートGとの間に、この順に設けられている。第1の抵抗部21と第2の抵抗部22との接続点は、出力ポートEに電気的に接続されている。
In the present embodiment, the
入力磁界成分に依存した第1の抵抗部21の抵抗値と第2の抵抗部22の抵抗値の変化の態様は、第4の実施の形態と同様である。すなわち、入力磁界成分が変化すると、第1の抵抗部21の抵抗値と第2の抵抗部22の抵抗値の一方は増加し、他方は減少する。これにより、第1の抵抗部21と第2の抵抗部22との接続点の電位が変化する。磁界検出部20は、第1の抵抗部21と第2の抵抗部22との接続点である出力ポートEの電位に依存する信号を出力信号として生成する。
The mode of change of the resistance value of the
また、本実施の形態では、磁界検出部20の第1および第2の抵抗部21,22の各々は、第4の実施の形態における複数の磁気検出素子列120の代わりに、第3の実施の形態で説明した1つの磁気検出素子列220を含んでいる。磁気検出素子列220は、複数の第1の磁気検出素子20AがY方向に並んだ第1の部分と、複数の第2の磁気検出素子20BがY方向に並んだ第2の部分とを含んでいる。第1の抵抗部21では、磁気検出素子列220の第1の部分と第2の部分は、X方向にこの順に並んでいる。第2の抵抗部22では、磁気検出素子列220の第1の部分と第2の部分は、−X方向にこの順に並んでいる。
In the present embodiment, each of the first and
また、本実施の形態では、磁界変換部10は、第4の実施の形態における複数のヨーク11の代わりに、第3の実施の形態で説明した2つのヨーク12を含んでいる。図17に示したように、2つのヨーク12は、Z方向から見て、第1および第2の抵抗部21,22の磁気検出素子列220の第1および第2の部分に重ならないように配置されている。磁気検出素子21A,21B,22A,22Bとヨーク12との位置関係は、第4の実施の形態における磁気検出素子21A,21B,22A,22Bとヨーク11との位置関係と同様である。
In the present embodiment, the magnetic
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第4の実施の形態と同様である。 Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the fourth embodiment.
[第6の実施の形態]
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。始めに、図18ないし図20を参照して、本実施の形態に係る磁気センサの構成について説明する。図18は、本実施の形態に係る磁気センサの構成を模式的に示す説明図である。図19は、本実施の形態に係る磁気センサの一部を示す分解斜視図である。図20は、ヨーク11と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係を示す説明図である。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment. FIG. 19 is an exploded perspective view showing a part of the magnetic sensor according to the present embodiment. FIG. 20 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the
本実施の形態に係る磁気センサ1は、以下の点で第4の実施の形態と異なっている。図18に示したように、本実施の形態では、複数のヨーク11は、Z方向から見て、第1ないし第4の抵抗部21〜24の複数の磁気検出素子列120の第1の部分(複数の第1の磁気検出素子20A)および第2の部分(複数の第2の磁気検出素子20B)に重なるように配置されている。ここでは、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120とヨーク11との位置関係を例にとって説明する。図20には、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120とヨーク11を示している。
The
第4の実施の形態(第1の実施の形態)で説明したように、第1の素子配置領域R1は、第1の磁気検出素子20Aの位置を規定する領域であり、第2の素子配置領域R2は、第2の磁気検出素子20Bの位置を規定する領域であり、端面投影領域R3は、仮想の平面P上に磁界変換部10の端面を垂直投影してできる領域であり、ヨーク端面投影領域R31は、仮想の平面P上にヨーク端面11aを垂直投影してできる領域である。ヨーク端面投影領域R31は、第1の端縁R31aと第2の端縁R31bを有している。
As described in the fourth embodiment (the first embodiment), the first element arrangement region R1 is an area that defines the position of the first
図20に示したように、本実施の形態では、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2は、ヨーク端面投影領域R31の内部にのみ存在している。第1の素子配置領域R1は、第1の端縁R31aと第2の素子配置領域R2の間に位置している。第2の素子配置領域R2は、第2の端縁R31bと第1の素子配置領域R1の間に位置している。本実施の形態では特に、第1の素子配置領域R1は、第1の端縁R31aに接している。第2の素子配置領域R2は、第2の端縁R31bに接している。なお、本実施の形態では、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2は、直接隣接していない。 As shown in FIG. 20, in the present embodiment, the first element arrangement region R1 and the second element arrangement region R2 exist only inside the yoke end surface projection region R31. The first element arrangement region R1 is located between the first edge R31a and the second element arrangement region R2. The second element arrangement region R2 is located between the second edge R31b and the first element arrangement region R1. Particularly in the present embodiment, the first element arrangement region R1 is in contact with the first end edge R31a. The second element arrangement region R2 is in contact with the second edge R31b. In the present embodiment, the first element arrangement region R1 and the second element arrangement region R2 are not directly adjacent to each other.
第1の磁気検出素子20Aは、第2の素子配置領域R2とは交差せずに、第1の素子配置領域R1と交差するように配置されている。第2の磁気検出素子20Bは、第1の素子配置領域R1とは交差せずに、第2の素子配置領域R2と交差するように配置されている。
The first
なお、第2の抵抗部22または第3の抵抗部23の第1および第2の磁気検出素子20A,20Bとヨーク11の位置関係は、基本的には、図20を参照して説明した位置関係と同じである。ただし、第2および第3の抵抗部22,23に関連するヨーク11では、第1の端縁11a1がヨーク端面11aのX方向の端に位置し、第2の端縁11a2がヨーク端面11aの−X方向の端に位置する。また、仮想の平面P上にこのヨーク11のヨーク端面11aを垂直投影してできるヨーク端面投影領域R31では、第1の端縁R31aがヨーク端面投影領域R31のX方向の端に位置し、第2の端縁R31bがヨーク端面投影領域R31の−X方向の端に位置する。
The positional relationship between the first and second
本実施の形態に係る磁気センサ1は、配線層30の代わりに、第2の実施の形態で説明した配線層130を備えていてもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第2または第4の実施の形態と同様である。
The
[第7の実施の形態]
次に、図21を参照して、本発明の第7の実施の形態について説明する。図21は、本実施の形態に係る磁気センサの構成を模式的に示す説明図である。本実施の形態に係る磁気センサ1は、以下の点で第5の実施の形態と異なっている。本実施の形態に係る磁気センサ1では、第1の抵抗部21の第1および第2の磁気検出素子21A,21Bとヨーク11の位置関係は、第6の実施の形態における第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の第1および第2の磁気検出素子20A,20Bとヨーク11の位置関係と同じである。また、第2の抵抗部22の第1および第2の磁気検出素子22A,22Bとヨーク11の位置関係は、第6の実施の形態における第2の抵抗部22または第3の抵抗部23の第1および第2の磁気検出素子20A,20Bとヨーク11の位置関係と同じである。
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 21 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment. The
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第5または第6の実施の形態と同様である。 Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the fifth or sixth embodiment.
[第8の実施の形態]
次に、本発明の第8の実施の形態について説明する。始めに、図22ないし図24を参照して、本実施の形態に係る磁気センサの構成について説明する。図22は、本実施の形態に係る磁気センサの構成を模式的に示す説明図である。図23は、本実施の形態に係る磁気センサの一部を示す分解斜視図である。図24は、ヨークと第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係を示す説明図である。
[Eighth Embodiment]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 22 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment. FIG. 23 is an exploded perspective view showing a part of the magnetic sensor according to the present embodiment. FIG. 24 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the yoke and the first and second
本実施の形態に係る磁気センサ1は、以下の点で第4の実施の形態と異なっている。本実施の形態では、第1の磁気抵抗効果素子20Aの磁化固定層202(図5参照)の磁化の方向は、X方向であり、第2の磁気抵抗効果素子20Bの磁化固定層202の磁化の方向は、−X方向である。図23において、符号41を付した矢印は、第1の磁気抵抗効果素子20Aの磁化固定層202の磁化の方向を表し、符号42を付した矢印は、第2の磁気抵抗効果素子20Bの磁化固定層202の磁化の方向を表している。
The
また、本実施の形態では、磁界変換部10は、第4の実施の形態における複数のヨーク11の代わりに、複数のヨーク13を備えている。複数のヨーク13の各々は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向に長い直方体形状を有している。
In the present embodiment, the magnetic
図22に示したように、複数のヨーク13は、Z方向から見て、第1ないし第4の抵抗部21〜24の複数の磁気検出素子列120に重ならないように配置されている。1つの磁気検出素子列120は、X方向に並んだ2つのヨーク13の間に配置されている。ここでは、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の1つの磁気検出素子列120と2つのヨーク13との位置関係を例にとって説明する。図24には、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の1つの磁気検出素子列120と2つのヨーク13を示している。
As shown in FIG. 22, the plurality of
本実施の形態では、1つの磁気検出素子列120のX方向の両側に配置された2つのヨーク13が本発明における「第1のヨーク」および「第2のヨーク」に対応する。図23および図24では、磁気検出素子列120の−X方向の先にあるヨーク13を符号13Aで表し、磁気検出素子列120のX方向の先にあるヨーク13を符号13Bで表す。ヨーク13A,13Bは、それぞれ「第1のヨーク」および「第2のヨーク」に対応する。
In the present embodiment, the two
ヨーク13Aは、第1の仮想の直線Lzの一方の端に位置する第1のヨーク端面13Aaを有している。本実施の形態では、第1のヨーク端面13Aaは、ヨーク13Aの−Z方向の端に位置する。また、ヨーク13Bは、第1の仮想の直線の一方の端に位置する第2のヨーク端面13Baを有している。本実施の形態では、第2のヨーク端面13Baは、ヨーク13Bの−Z方向の端に位置する。
The
第4の実施の形態(第1の実施の形態)で説明したように、第1の素子配置領域R1は、第1の磁気検出素子20Aの位置を規定する領域であり、第2の素子配置領域R2は、第2の磁気検出素子20Bの位置を規定する領域であり、端面投影領域R3は、仮想の平面P上に磁界変換部10の端面を垂直投影してできる領域である。本実施の形態では、端面投影領域R3は、第4の実施の形態におけるヨーク端面投影領域R31の代わりに、仮想の平面P上に第1のヨーク端面13Aaを垂直投影してできる第1のヨーク端面投影領域R33Aと、仮想の平面P上に第2のヨーク端面13Baを垂直投影してできる第2のヨーク端面投影領域R33Bとを含んでいる。なお、本実施の形態では、端面投影領域R3は、第1の実施の形態における端縁R3aを有していない。
As described in the fourth embodiment (the first embodiment), the first element arrangement region R1 is an area that defines the position of the first
図24に示したように、第1の素子配置領域R1は、第2のヨーク端面13Baよりも第1のヨーク端面13Aaにより近い。第2の素子配置領域R2は、第1のヨーク端面13Aaよりも第2のヨーク端面13Baにより近い。本実施の形態では特に、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2は、端面投影領域R3の外部にのみ存在し、且つ第1のヨーク端面投影領域R33Aと第2のヨーク端面投影領域R33Bの間に位置している。 As shown in FIG. 24, the first element disposition region R1 is closer to the first yoke end surface 13Aa than to the second yoke end surface 13Ba. The second element arrangement region R2 is closer to the second yoke end surface 13Ba than to the first yoke end surface 13Aa. Particularly in the present embodiment, the first element arrangement region R1 and the second element arrangement region R2 exist only outside the end face projection area R3, and the first yoke end face projection area R33A and the second yoke end face. It is located between the projection regions R33B.
また、第1のヨーク端面13Aaは、第1の素子配置領域R1に最も近い第1の端縁13Aa1を有している。第1のヨーク端面投影領域R33Aは、第2の仮想の直線Lxに直交する第1の端縁R33Aaを有している。第1の端縁R33Aaは、仮想の平面P上に第1のヨーク端面13Aaの第1の端縁13Aa1を垂直投影してできる端縁である。また、第2のヨーク端面13Baは、第2の素子配置領域R2に最も近い第2の端縁13Ba1を有している。第2のヨーク端面投影領域R33Bは、第2の仮想の直線に直交する第2の端縁R33Baを有している。第2の端縁R33Baは、仮想の平面P上に第2のヨーク端面13Baの第2の端縁13Ba1を垂直投影してできる端縁である。 The first yoke end surface 13Aa has a first end edge 13Aa1 that is closest to the first element arrangement region R1. The first yoke end surface projection region R33A has a first end edge R33Aa orthogonal to the second imaginary straight line Lx. The first edge R33Aa is an edge formed by vertically projecting the first edge 13Aa1 of the first yoke end surface 13Aa onto the virtual plane P. The second yoke end surface 13Ba has a second end edge 13Ba1 closest to the second element arrangement region R2. The second yoke end surface projection region R33B has a second end edge R33Ba orthogonal to the second imaginary straight line. The second edge R33Ba is an edge formed by vertically projecting the second edge 13Ba1 of the second yoke end surface 13Ba onto the virtual plane P.
本実施の形態では、第1の素子配置領域R1は、第1のヨーク端面投影領域R33Aの第1の端縁R33Aaに接している。第2の素子配置領域R2は、第2のヨーク端面投影領域R33Bの第2の端縁R33Baに接している。なお、本実施の形態では、第1の素子配置領域R1と第2の素子配置領域R2は、直接隣接していない。 In the present embodiment, the first element arrangement region R1 is in contact with the first edge R33Aa of the first yoke end surface projection region R33A. The second element arrangement region R2 is in contact with the second end edge R33Ba of the second yoke end surface projection region R33B. In the present embodiment, the first element arrangement region R1 and the second element arrangement region R2 are not directly adjacent to each other.
第1の磁気検出素子20Aは、第2の素子配置領域R2とは交差せずに、第1の素子配置領域R1と交差するように配置されている。第2の磁気検出素子20Bは、第1の素子配置領域R1とは交差せずに、第2の素子配置領域R2と交差するように配置されている。
The first
なお、第2の抵抗部22または第3の抵抗部23の第1および第2の磁気検出素子20A,20Bとヨーク13A,13Bの位置関係は、基本的には、図24を参照して説明した位置関係と同じである。ただし、第2および第3の抵抗部22,23に関連するヨーク13Aは、磁気検出素子列120のX方向の先にあり、第2および第3の抵抗部22,23に関連するヨーク13Bは、磁気検出素子列120の−X方向の先にある。
The positional relationship between the first and second
ところで、図24には、第1の素子配置領域R1のうち第1の磁気検出素子20Aと交差する部分の重心である第1の重心C1と、第2の素子配置領域R2のうち第2の磁気検出素子20Bと交差する部分の重心である第2の重心C2を示している。本実施の形態における第1および第2の距離の定義は、以下の通りである。第1の距離は、第1の素子配置領域R1内の第1点と第1のヨーク端面13Aaの第1の端縁13Aa1との間の距離である。第2の距離は、第2の素子配置領域R2内の第2点と第2のヨーク端面13Baの第2の端縁13Ba1との間の距離である。以下、第1の重心C1を上記第1点とし、第2の重心C2を上記第2点とした場合について考える。
Incidentally, in FIG. 24, the first center of gravity C1, which is the center of gravity of the portion intersecting the first
磁界変換部10と磁界検出部20との位置ずれが生じると、第1の距離と第2の距離が変化する。第1点と第2点を第2の仮想の直線Lxに平行な一方向に変化させると、第1の距離と第2の距離の一方は減少し、他方は増加する。例えば、第1および第4の抵抗部21,24では、第1点と第2点をX方向に変化させると、第1の距離は増加し、第2の距離は減少する。また、第1点と第2点を−X方向に変化させると、第1の距離は減少し、第2の距離は減少する。第1の距離の増減と第1点における変換効率および出力磁界成分の強度の増減の関係と、第2の距離の増減と第2点における変換効率および出力磁界成分の強度の増減の関係は、第1の実施の形態と同じである。
When the positional deviation between the magnetic
なお、第2および第3の抵抗部22,23では、第1点と第2点をX方向に変化させると、第1の距離は減少し、第2の距離は増加する。また、第1点と第2点を−X方向に変化させると、第1の距離は増加し、第2の距離は減少する。
In the second and
次に、本実施の形態における第1ないし第4の抵抗部21〜24の抵抗値について説明する。以下、第1の磁気抵抗効果素子20Aの第1の抵抗値を記号Raで表し、第2の磁気抵抗効果素子20Bの第2の抵抗値を記号Rbで表す。第4の実施の形態(第1の実施の形態)で説明したように、出力磁界成分が存在しない状態では、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々の自由層204(図5参照)の磁化の方向は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向になっている。入力磁界成分の方向がZ方向の場合、第1および第4の抵抗部21,24内の第1の磁気抵抗効果素子20Aならびに第2および第3の抵抗部22,23内の第2の磁気抵抗効果素子20Bが受ける出力磁界成分の方向は−X方向になり、第1および第4の抵抗部21,24内の第2の磁気抵抗効果素子20Bならびに第2および第3の抵抗部22,23内の第1の磁気抵抗効果素子20Aが受ける出力磁界成分の方向はX方向になる。この場合、第1および第4の抵抗部21,24では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは増加し、第1および第4の抵抗部21,24の抵抗値も増加する。第2および第3の抵抗部22,23では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは減少し、第2および第3の抵抗部22,23の抵抗値も減少する。
Next, resistance values of the first to
入力磁界成分の方向が−Z方向の場合は、出力磁界成分の方向と、第1ないし第4の抵抗部21〜24の抵抗値の変化は、上述の入力磁界成分の方向がZ方向の場合とは逆になる。
When the direction of the input magnetic field component is in the −Z direction, the change in the direction of the output magnetic field component and the resistance values of the first to
本実施の形態に係る磁気センサ1は、配線層30の代わりに、第2の実施の形態で説明した配線層130を備えていてもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1または第4の実施の形態と同様である。
The
[第9の実施の形態]
次に、本発明の第9の実施の形態について説明する。始めに、図25および図26を参照して、本実施の形態に係る磁気センサの構成について説明する。図25は、本実施の形態に係る磁気センサの構成を模式的に示す説明図である。図26は、ヨーク13と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係を示す説明図である。
[Ninth Embodiment]
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. First, the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 25 and FIG. FIG. 25 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the magnetic sensor according to the present embodiment. FIG. 26 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the
本実施の形態に係る磁気センサ1は、以下の点で第8の実施の形態と異なっている。本実施の形態では、複数のヨーク13は、それぞれ、Z方向から見て、複数の磁気検出素子列120の第1の部分(複数の第1の磁気検出素子20A)または第2の部分(複数の第2の磁気検出素子20B)に重なるように配置されている。ここでは、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120とヨーク13A,13Bを例にとって説明する。図26には、第1の抵抗部21または第4の抵抗部24の磁気検出素子列120とヨーク13A,13Bを示している。
The
第8の実施の形態で説明したように、第1の素子配置領域R1は、第1の磁気検出素子20Aの位置を規定する領域であり、第2の素子配置領域R2は、第2の磁気検出素子20Bの位置を規定する領域であり、端面投影領域R3は、仮想の平面P上に磁界変換部10の端面を垂直投影してできる領域であり、第1のヨーク端面投影領域R33Aは、仮想の平面P上に第1のヨーク端面13Aaを垂直投影してできる領域であり、第2のヨーク端面投影領域R33Bは、仮想の平面P上に第2のヨーク端面13Baを垂直投影してできる領域である。本実施の形態では特に、第1の素子配置領域R1は第1のヨーク端面投影領域R33Aの内部にのみ存在し、第2の素子配置領域R2は、第2のヨーク端面投影領域R33Bの内部にのみ存在している。
As described in the eighth embodiment, the first element arrangement region R1 is an area that defines the position of the first
本実施の形態に係る磁気センサ1は、配線層30の代わりに、第2の実施の形態で説明した配線層130を備えていてもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第2または第8の実施の形態と同様である。
The
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、請求の範囲の要件を満たす限り、ヨーク、第1の磁気検出素子および第2の磁気検出素子の数、形状および配置は、各実施の形態に示した例に限られず、任意である。例えば、第1および第2の磁気検出素子の平面形状は、円形であってもよい。この場合、磁界検出部20は、第1および第2の磁気検出素子に対して、第3の仮想の直線Lyに平行な方向のバイアス磁界を印加する複数の磁石を含んでいてもよい。
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various change is possible. For example, as long as the requirements of the claims are satisfied, the numbers, shapes, and arrangements of the yoke, the first magnetic detection element, and the second magnetic detection element are not limited to the examples shown in the embodiments, and are arbitrary. For example, the planar shape of the first and second magnetic detection elements may be circular. In this case, the magnetic
また、磁界変換部10は、複数の上部電極の上方に配置された複数のヨークに加えて、複数の下部電極の下方に配置に配置された複数のヨークを含んでいてもよい。下部電極の下方に配置に配置された複数のヨークは、変換効率を大きくするように、上部電極の上方に配置された複数のヨークに対して、第2の仮想の直線Lxに平行な方向にずれるように配置される。
Further, the magnetic
また、第3および第7の実施の形態では、磁界変換部10は、2つのヨーク12の代わりに、2つのヨーク12をY方向に連結した1つのヨークを含んでいてもよい。
Further, in the third and seventh embodiments, the magnetic
1…磁気センサ、10…磁界変換部、11…ヨーク、20…磁界検出部、21…第1の抵抗部、22…第2の抵抗部、23…第3の抵抗部、24…第4の抵抗部、20A,21A,22A,23A,24A…第1の磁気検出素子、20B,21B,22B,23B,24B…第2の磁気検出素子、30…配線層、31…下部電極、32…上部電極、100…磁気センサユニット、101…基板、102…電極パッド。
DESCRIPTION OF
本発明の第2の観点の磁気センサでは、磁界検出部は、それぞれ入力磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する第1の抵抗部および第2の抵抗部を含んでいる。第1の抵抗部と第2の抵抗部は、直列に接続され且つ通電されるように構成されている。入力磁界成分が変化すると、第1の抵抗部の抵抗値と第2の抵抗部の抵抗値の一方は増加し、他方は減少する。出力信号は、第1の抵抗部と第2の抵抗部との接続点の電位に依存する。第1および第2の抵抗部の各々は、第1の磁気抵抗効果素子および第2の磁気抵抗効果素子を含んでいる。 In the magnetic sensor of the second aspect of the present invention, the magnetic field detection unit includes a first resistance unit and a second resistance unit each having a resistance value that changes in accordance with the input magnetic field component. The first resistance unit and the second resistance unit are configured to be connected in series and energized. When the input magnetic field component changes, one of the resistance value of the first resistance unit and the resistance value of the second resistance unit increases and the other decreases. The output signal depends on the potential at the connection point between the first resistance unit and the second resistance unit. Each of the first and second resistance units includes a first magnetoresistive element and a second magnetoresistive element.
本発明の第3の観点の磁気センサでは、磁界検出部は、電源ポートと、グランドポートと、第1の出力ポートと、第2の出力ポートと、それぞれ入力磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する第1の抵抗部、第2の抵抗部、第3の抵抗部および第4の抵抗部を含んでいる。第1の抵抗部は、電源ポートと第1の出力ポートとの間に設けられている。第2の抵抗部は、第1の出力ポートとグランドポートとの間に設けられている。第3の抵抗部は、電源ポートと第2の出力ポートとの間に設けられている。第4の抵抗部は、第2の出力ポートとグランドポートとの間に設けられている。磁界検出部は、電源ポートとグランドポートとの間に通電されるように構成されている。入力磁界成分が変化すると、第1ないし第4の抵抗部のそれぞれの抵抗値は、第1および第4の抵抗部の抵抗値が増加すると共に第2および第3の抵抗部の抵抗値が減少するか、第1および第4の抵抗部の抵抗値が減少すると共に第2および第3の抵抗部の抵抗値が増加するように変化する。出力信号は、第1の出力ポートと第2の出力ポートとの間の電位差に依存する。第1ないし第4の抵抗部の各々は、第1の磁気抵抗効果素子および第2の磁気抵抗効果素子を含んでいる。 In the magnetic sensor according to the third aspect of the present invention, the magnetic field detector includes a power supply port, a ground port, a first output port, and a second output port, and resistance values that change according to input magnetic field components, respectively. The first resistor unit, the second resistor unit, the third resistor unit, and the fourth resistor unit are included. The first resistance portion is provided between the power supply port and the first output port. The second resistance portion is provided between the first output port and the ground port. The third resistance portion is provided between the power supply port and the second output port. The fourth resistance portion is provided between the second output port and the ground port. The magnetic field detection unit is configured to be energized between the power supply port and the ground port. When the input magnetic field component changes, the resistance values of the first to fourth resistance portions increase as the resistance values of the first and fourth resistance portions decrease and the resistance values of the second and third resistance portions decrease, respectively. Alternatively, the resistance values of the first and fourth resistance portions are decreased and the resistance values of the second and third resistance portions are increased. The output signal depends on the potential difference between the first output port and the second output port. Each of the first to fourth resistance portions includes a first magnetoresistance effect element and a second magnetoresistance effect element.
これに対し、本実施の形態では、第1の磁気検出素子20Aは、第2の素子配置領域R2とは交差せずに、第1の素子配置領域R1と交差するように配置されている。第2の磁気検出素子20Bは、第1の素子配置領域R1とは交差せずに、第2の素子配置領域R2と交差するように配置されている。第1および第2の素子配置領域R1,R2の各々は、端面投影領域R3の内部と外部の一方にのみ存在している。本実施の形態では特に、第1の素子配置領域R1は、端面投影領域R3の外部にのみ存在し、第2の素子配置領域R2は、端面投影領域R3の内部にのみ存在している。
On the other hand, in the present embodiment, the first
ここで、特許文献1に記載された技術では、磁気抵抗効果素子と軟磁性体との位置ずれによる変換効率の変化を抑制することが難しい理由について説明する。特許文献1では、全ての磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗効果素子の中心が、端面投影領域R3に相当する軟磁性体の端面投影領域の外部に位置し、磁気抵抗効果素子の全体は軟磁性体の端面投影領域の内部と外部に跨るように配置されている。特許文献1では、2つの磁気抵抗効果素子が直列に接続されて素子群が構成されている。磁気抵抗効果素子と軟磁性体との位置ずれが生じると、素子群を構成する2つの磁気抵抗効果素子の一方は、その中心が端面投影領域の内部と外部の境界から遠ざかり、素子群を構成する2つの磁気抵抗効果素子の他方は、その中心が端面投影領域の内部と外部の境界に近づく。この場合、中心が端面投影領域の内部と外部の境界から遠ざかった磁気抵抗効果素子では変換効率の減少量が大きく、磁気抵抗効果素子の中心が投影領域の内部と外部の境界に近づいた磁気抵抗効果素子では変換効率の増加量が小さい。そのため、特許文献1に記載された技術では、磁気抵抗効果素子と軟磁性体との位置ずれが生じたときに、素子群における変換効率の変化量は大きくなる。
Here, the reason why it is difficult to suppress the change in conversion efficiency due to the positional deviation between the magnetoresistive effect element and the soft magnetic material in the technique described in
次に、図6に示した磁気センサユニット100の磁気センサ2,3の構成について簡単に説明する。磁気センサ2,3の構成は、基本的には、本実施の形態に係る磁気センサ1の構成と同じである。ただし、磁気センサ2,3では、磁界変換部10が設けられていない。磁気センサ2は、Y方向の磁界を検出するように構成されている。具体的には、例えば、磁気センサ2では、第1および第4の抵抗部21,24に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの磁化固定層202の磁化の方向を、Y方向とし、磁気センサ2の第2および第3の抵抗部22,23に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの磁化固定層202の磁化の方向を、−Y方向とする。
Next, the configuration of the
また、磁気センサ3は、X方向の磁界を検出するように構成されている。具体的には、例えば、磁気センサ3では、第1および第4の抵抗部21,24に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの磁化固定層202の磁化の方向を、X方向とし、磁気センサ3の第2および第3の抵抗部22,23に含まれる第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの磁化固定層202の磁化の方向を、−X方向とする。
The
次に、図13を参照して、ヨーク12と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係について説明する。図13は、ヨーク12と第1および第2の磁気検出素子20A,20Bの位置関係を示す説明図である。ここでは、第1の抵抗部21の磁気検出素子列220および第3の抵抗部23の磁気検出素子列220と重なるヨーク12を例にとって説明する。図13には、第1の抵抗部21の磁気検出素子列220および第3の抵抗部23の磁気検出素子列220とヨーク12を示している。
Next, the positional relationship between the
第1の素子配置領域R1は、ヨーク端面投影領域R31の第1の端縁R31aに接している。第2の素子配置領域R2は、ヨーク端面投影領域R31の第2の端縁R31bに接している。
The first element arrangement region R1 is in contact with the first edge R31a of the yoke end surface projection region R31. Second element arrangement region R2 is in contact with the second edge R31b yoke end face projected
次に、本実施の形態における第1ないし第4の抵抗部21〜24の抵抗値について説明する。以下、第1の磁気抵抗効果素子20Aの第1の抵抗値を記号Raで表し、第2の磁気抵抗効果素子20Bの第2の抵抗値を記号Rbで表す。第1の実施の形態で説明したように、出力磁界成分が存在しない状態では、第1および第2の磁気抵抗効果素子20A,20Bの各々の自由層204(図5参照)の磁化の方向は、第3の仮想の直線Lyに平行な方向になっている。入力磁界成分の方向がZ方向の場合、第1および第4の抵抗部21,24内の第1の磁気抵抗効果素子20Aならびに第2および第3の抵抗部22,23内の第2の磁気抵抗効果素子20Bが受ける出力磁界成分の方向はX方向になり、第1および第4の抵抗部21,24内の第2の磁気抵抗効果素子20Bならびに第2および第3の抵抗部22,23内の第1の磁気抵抗効果素子20Aが受ける出力磁界成分の方向は−X方向になる。この場合、第1および第4の抵抗部21,24では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは増加し、第1および第4の抵抗部21,24の抵抗値も増加する。第2および第3の抵抗部22,23では、出力磁界成分が存在しない状態と比べて、第1および第2の抵抗値Ra,Rbは減少し、第2および第3の抵抗部22,23の抵抗値も減少する。
Next, resistance values of the first to
磁界変換部10と磁界検出部20との位置ずれが生じると、第1の距離と第2の距離が変化する。第1点と第2点を第2の仮想の直線Lxに平行な一方向に変化させると、第1の距離と第2の距離の一方は減少し、他方は増加する。例えば、第1および第4の抵抗部21,24では、第1点と第2点をX方向に変化させると、第1の距離は増加し、第2の距離は減少する。また、第1点と第2点を−X方向に変化させると、第1の距離は減少し、第2の距離は増加する。第1の距離の増減と第1点における変換効率および出力磁界成分の強度の増減の関係と、第2の距離の増減と第2点における変換効率および出力磁界成分の強度の増減の関係は、第1の実施の形態と同じである。
When the positional deviation between the magnetic
また、磁界変換部10は、複数の上部電極の上方に配置された複数のヨークに加えて、複数の下部電極の下方に配置された複数のヨークを含んでいてもよい。下部電極の下方に配置された複数のヨークは、変換効率を大きくするように、上部電極の上方に配置された複数のヨークに対して、第2の仮想の直線Lxに平行な方向にずれるように配置される。
Further, the magnetic
Claims (14)
前記磁界変換部は、軟磁性体よりなり、第1の仮想の直線に平行な方向の入力磁界成分を含む入力磁界を受けて、出力磁界を発生し、
前記磁界検出部は、前記出力磁界を受けて、前記入力磁界成分に対応する出力信号を生成し、
前記出力磁界は、前記第1の仮想の直線と交差する第2の仮想の直線に平行な方向の出力磁界成分であって前記入力磁界成分に応じて変化する出力磁界成分を含み、
前記磁界変換部は、前記第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置する端面を有し、
前記第1の仮想の直線と交差し前記第2の仮想の直線を含む仮想の平面上に第1の素子配置領域と第2の素子配置領域が存在し、
前記仮想の平面上に前記磁界変換部の前記端面を垂直投影してできる領域を端面投影領域としたときに、前記第1および第2の素子配置領域の各々は、前記端面投影領域の内部と外部の一方にのみ存在し、
前記入力磁界成分の強度に対する、前記仮想の平面内の任意の点における前記出力磁界成分の強度の比率を、その任意の点における変換効率とし、前記任意の点を前記第2の仮想の直線に平行な一方向に移動させるときの、前記任意の点の位置の変化量に対する前記任意の点における前記変換効率の変化量の比率を、前記任意の点における変換効率の傾きとしたときに、前記第1の素子配置領域内の任意の第1点における前記変換効率の傾きと、前記第2の素子配置領域内の任意の第2点における前記変換効率の傾きの一方は正の値であり、他方は負の値であり、
前記磁界検出部は、第1の磁気検出素子および第2の磁気検出素子を含み、
前記第1の磁気検出素子は、前記第2の素子配置領域とは交差せずに、前記第1の素子配置領域と交差するように配置され、
前記第2の磁気検出素子は、前記第1の素子配置領域とは交差せずに、前記第2の素子配置領域と交差するように配置され、
前記第1の磁気検出素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第1の検出値を生成し、
前記第2の磁気検出素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第2の検出値を生成し、
前記出力信号は、前記第1の検出値と前記第2の検出値を合成して得られる合成値に依存することを特徴とする磁気センサ。 A magnetic sensor comprising a magnetic field converter and a magnetic field detector,
The magnetic field conversion unit is made of a soft magnetic material, receives an input magnetic field including an input magnetic field component in a direction parallel to the first virtual straight line, and generates an output magnetic field,
The magnetic field detector receives the output magnetic field and generates an output signal corresponding to the input magnetic field component,
The output magnetic field includes an output magnetic field component in a direction parallel to a second virtual straight line that intersects the first virtual straight line and changes according to the input magnetic field component,
The magnetic field converter has an end face located at one end in a direction parallel to the first virtual straight line,
A first element arrangement region and a second element arrangement region exist on a virtual plane that intersects the first virtual line and includes the second virtual line;
When an area obtained by vertically projecting the end face of the magnetic field conversion unit on the virtual plane is defined as an end face projection area, each of the first and second element arrangement areas includes an inside of the end face projection area. Exists only on one outside,
The ratio of the intensity of the output magnetic field component at an arbitrary point in the virtual plane to the intensity of the input magnetic field component is defined as the conversion efficiency at the arbitrary point, and the arbitrary point is defined as the second virtual straight line. When the ratio of the change amount of the conversion efficiency at the arbitrary point to the change amount of the position of the arbitrary point when moving in one parallel direction is the slope of the conversion efficiency at the arbitrary point, One of the inclination of the conversion efficiency at an arbitrary first point in the first element arrangement region and the inclination of the conversion efficiency at an arbitrary second point in the second element arrangement region is a positive value. The other is negative,
The magnetic field detection unit includes a first magnetic detection element and a second magnetic detection element,
The first magnetic detection element is arranged so as to intersect the first element arrangement region without intersecting the second element arrangement region,
The second magnetic detection element is arranged so as to intersect the second element arrangement region without intersecting the first element arrangement region,
The first magnetic detection element generates a first detection value corresponding to an output magnetic field component received by the first magnetic detection element;
The second magnetic detection element generates a second detection value corresponding to an output magnetic field component received by the second magnetic detection element;
The magnetic sensor according to claim 1, wherein the output signal depends on a combined value obtained by combining the first detected value and the second detected value.
前記第2の磁気検出素子は、第2の磁気抵抗効果素子であり、
前記第1の検出値は、前記第1の磁気抵抗効果素子の抵抗値であり、
前記第2の検出値は、前記第2の磁気抵抗効果素子の抵抗値であり、
前記合成値は、前記第1の磁気抵抗効果素子と前記第2の磁気抵抗効果素子の合成抵抗値であることを特徴とする請求項1または2記載の磁気センサ。 The first magnetic sensing element is a first magnetoresistive element;
The second magnetic sensing element is a second magnetoresistive element;
The first detection value is a resistance value of the first magnetoresistive element,
The second detection value is a resistance value of the second magnetoresistive element,
3. The magnetic sensor according to claim 1, wherein the combined value is a combined resistance value of the first magnetoresistive effect element and the second magnetoresistive effect element.
前記第2の素子配置領域は、前記端面投影領域の内部にのみ存在し、
前記端面投影領域は、前記第1の素子配置領域と前記第2の素子配置領域の間に位置する端縁であって、前記第2の仮想の直線に直交する端縁を有していることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の磁気センサ。 The first element arrangement region exists only outside the end face projection region,
The second element arrangement region exists only inside the end surface projection region,
The end face projection area is an edge located between the first element arrangement area and the second element arrangement area, and has an edge perpendicular to the second imaginary straight line. The magnetic sensor according to claim 1, wherein:
前記ヨークは、前記第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置するヨーク端面を有し、
前記端面投影領域は、前記仮想の平面上に前記ヨーク端面を垂直投影してできるヨーク端面投影領域を含み、
前記第1の素子配置領域と前記第2の素子配置領域は、前記端面投影領域の外部にのみ存在し、且つ前記ヨーク端面投影領域を挟んで前記第2の仮想の直線に平行な方向における互いに反対側に位置していることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の磁気センサ。 The magnetic field converter includes a yoke,
The yoke has a yoke end surface located at one end in a direction parallel to the first virtual straight line;
The end face projection area includes a yoke end face projection area formed by vertically projecting the yoke end face on the virtual plane,
The first element placement area and the second element placement area exist only outside the end face projection area, and are mutually in a direction parallel to the second virtual straight line across the yoke end face projection area. The magnetic sensor according to claim 1, wherein the magnetic sensor is located on the opposite side.
前記ヨークは、前記第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置するヨーク端面を有し、
前記端面投影領域は、前記仮想の平面上に前記ヨーク端面を垂直投影してできるヨーク端面投影領域を含み、
前記第1の素子配置領域と前記第2の素子配置領域は、前記ヨーク端面投影領域の内部にのみ存在し、
前記ヨーク端面投影領域は、前記第2の仮想の直線に平行な方向における互いに反対側の端に位置する第1の端縁と第2の端縁を有し、
前記第1の素子配置領域は、前記第1の端縁と前記第2の素子配置領域の間に位置し、
前記第2の素子配置領域は、前記第2の端縁と前記第1の素子配置領域の間に位置していることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の磁気センサ。 The magnetic field converter includes a yoke,
The yoke has a yoke end surface located at one end in a direction parallel to the first virtual straight line;
The end face projection area includes a yoke end face projection area formed by vertically projecting the yoke end face on the virtual plane,
The first element arrangement region and the second element arrangement region exist only inside the yoke end surface projection region,
The yoke end surface projection region has a first edge and a second edge located at opposite ends in a direction parallel to the second imaginary straight line,
The first element arrangement region is located between the first edge and the second element arrangement region,
The magnetic sensor according to claim 1, wherein the second element arrangement region is located between the second edge and the first element arrangement region.
前記第1のヨークは、前記第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置する第1のヨーク端面を有し、
前記第2のヨークは、前記第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置する第2のヨーク端面を有し、
前記第1の素子配置領域は、前記第2のヨーク端面よりも前記第1のヨーク端面により近く、
前記第2の素子配置領域は、前記第1のヨーク端面よりも前記第2のヨーク端面により近く、
前記第1のヨーク端面は、前記第1の素子配置領域に最も近い第1の端縁を有し、
前記第2のヨーク端面は、前記第2の素子配置領域に最も近い第2の端縁を有し、
前記第1の素子配置領域内の前記第1点と前記第1の端縁との間の距離を第1の距離とし、前記第2の素子配置領域内の前記第2点と前記第2の端縁との間の距離を第2の距離としたときに、前記第1点と前記第2点を前記第2の仮想の直線に平行な一方向に変化させると、前記第1の距離と前記第2の距離の一方は減少し、他方は増加することを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の磁気センサ。 The magnetic field conversion unit includes a first yoke and a second yoke,
The first yoke has a first yoke end surface located at one end in a direction parallel to the first imaginary straight line,
The second yoke has a second yoke end surface located at one end in a direction parallel to the first virtual straight line;
The first element arrangement region is closer to the first yoke end surface than the second yoke end surface;
The second element disposition region is closer to the second yoke end surface than the first yoke end surface;
The first yoke end surface has a first edge closest to the first element arrangement region;
The second yoke end surface has a second edge closest to the second element arrangement region,
A distance between the first point in the first element arrangement region and the first edge is defined as a first distance, and the second point in the second element arrangement region and the second point When the distance from the edge is a second distance, the first point and the second point are changed in one direction parallel to the second imaginary straight line. 9. The magnetic sensor according to claim 1, wherein one of the second distances decreases and the other increases.
前記磁界変換部は、軟磁性体よりなり、第1の仮想の直線に平行な方向の入力磁界成分を含む入力磁界を受けて、出力磁界を発生し、
前記磁界検出部は、前記出力磁界を受けて、前記入力磁界成分に対応する出力信号を生成し、
前記出力磁界は、前記第1の仮想の直線と交差する第2の仮想の直線に平行な方向の出力磁界成分であって前記入力磁界成分に応じて変化する出力磁界成分を含み、
前記磁界検出部は、それぞれ前記入力磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する第1の抵抗部および第2の抵抗部を含み、
前記第1の抵抗部と前記第2の抵抗部は、直列に接続され且つ通電されるように構成され、
前記入力磁界成分が変化すると、前記第1の抵抗部の抵抗値と前記第2の抵抗部の抵抗値の一方は増加し、他方は減少し、
前記出力信号は、前記第1の抵抗部と前記第2の抵抗部との接続点の電位に依存し、
前記第1および第2の抵抗部の各々は、第1の抵抗効果素子および第2の磁気抵抗効果素子を含み、
前記磁界変換部は、前記第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置する端面を有し、
前記第1の仮想の直線と交差し前記第2の仮想の直線を含む仮想の平面上に第1の素子配置領域と第2の素子配置領域が存在し、
前記仮想の平面上に前記磁界変換部の前記端面を垂直投影してできる領域を端面投影領域としたときに、前記第1および第2の素子配置領域の各々は、前記端面投影領域の内部と外部の一方にのみ存在し、
前記入力磁界成分の強度に対する、前記仮想の平面内の任意の点における前記出力磁界成分の強度の比率を、その任意の点における変換効率とし、前記任意の点を前記第2の仮想の直線に平行な一方向に移動させるときの、前記任意の点の位置の変化量に対する前記任意の点における前記変換効率の変化量の比率を、前記任意の点における変換効率の傾きとしたときに、前記第1の素子配置領域内の任意の第1点における前記変換効率の傾きと、前記第2の素子配置領域内の任意の第2点における前記変換効率の傾きの一方は正の値であり、他方は負の値であり、
前記第1の磁気抵抗効果素子は、前記第2の素子配置領域とは交差せずに、前記第1の素子配置領域と交差するように配置され、
前記第2の磁気抵抗効果素子は、前記第1の素子配置領域とは交差せずに、前記第2の素子配置領域と交差するように配置され、
前記第1の磁気抵抗効果素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第1の抵抗値を有し、
前記第2の磁気抵抗効果素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第2の抵抗値を有し、
前記第1の磁気抵抗効果素子と前記第2の磁気抵抗効果素子は、並列または直列に接続されていることを特徴とする磁気センサ。 A magnetic sensor comprising a magnetic field converter and a magnetic field detector,
The magnetic field conversion unit is made of a soft magnetic material, receives an input magnetic field including an input magnetic field component in a direction parallel to the first virtual straight line, and generates an output magnetic field,
The magnetic field detector receives the output magnetic field and generates an output signal corresponding to the input magnetic field component,
The output magnetic field includes an output magnetic field component in a direction parallel to a second virtual straight line that intersects the first virtual straight line and changes according to the input magnetic field component,
The magnetic field detection unit includes a first resistance unit and a second resistance unit each having a resistance value that varies according to the input magnetic field component,
The first resistor unit and the second resistor unit are configured to be connected in series and energized,
When the input magnetic field component changes, one of the resistance value of the first resistance unit and the resistance value of the second resistance unit increases, and the other decreases.
The output signal depends on a potential at a connection point between the first resistance unit and the second resistance unit,
Each of the first and second resistance portions includes a first resistance effect element and a second magnetoresistance effect element,
The magnetic field converter has an end face located at one end in a direction parallel to the first virtual straight line,
A first element arrangement region and a second element arrangement region exist on a virtual plane that intersects the first virtual line and includes the second virtual line;
When an area obtained by vertically projecting the end face of the magnetic field conversion unit on the virtual plane is defined as an end face projection area, each of the first and second element arrangement areas includes an inside of the end face projection area. Exists only on one outside,
The ratio of the intensity of the output magnetic field component at an arbitrary point in the virtual plane to the intensity of the input magnetic field component is defined as the conversion efficiency at the arbitrary point, and the arbitrary point is defined as the second virtual straight line. When the ratio of the change amount of the conversion efficiency at the arbitrary point to the change amount of the position of the arbitrary point when moving in one parallel direction is the slope of the conversion efficiency at the arbitrary point, One of the inclination of the conversion efficiency at an arbitrary first point in the first element arrangement region and the inclination of the conversion efficiency at an arbitrary second point in the second element arrangement region is a positive value. The other is negative,
The first magnetoresistive element is arranged so as to intersect the first element arrangement region without intersecting the second element arrangement region,
The second magnetoresistive element is arranged so as to intersect the second element arrangement region without intersecting the first element arrangement region,
The first magnetoresistive element has a first resistance value corresponding to an output magnetic field component received by the first magnetoresistive element,
The second magnetoresistive element has a second resistance value corresponding to an output magnetic field component received by itself.
The magnetic sensor, wherein the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element are connected in parallel or in series.
前記磁界変換部は、軟磁性体よりなり、第1の仮想の直線に平行な方向の入力磁界成分を含む入力磁界を受けて、出力磁界を発生し、
前記磁界検出部は、前記出力磁界を受けて、前記入力磁界成分に対応する出力信号を生成し、
前記出力磁界は、前記第1の仮想の直線と交差する第2の仮想の直線に平行な方向の出力磁界成分であって前記入力磁界成分に応じて変化する出力磁界成分を含み、
前記磁界検出部は、電源ポートと、グランドポートと、第1の出力ポートと、第2の出力ポートと、それぞれ前記入力磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する第1の抵抗部、第2の抵抗部、第3の抵抗部および第4の抵抗部を含み、
前記第1の抵抗部は、前記電源ポートと前記第1の出力ポートとの間に設けられ、
前記第2の抵抗部は、前記第1の出力ポートと前記グランドポートとの間に設けられ、
前記第3の抵抗部は、前記電源ポートと前記第2の出力ポートとの間に設けられ、
前記第4の抵抗部は、前記第2の出力ポートと前記グランドポートとの間に設けられ、
前記磁界検出部は、前記電源ポートと前記グランドポートとの間に通電されるように構成され、
前記入力磁界成分が変化すると、前記第1ないし第4の抵抗部のそれぞれの抵抗値は、前記第1および第4の抵抗部の抵抗値が増加すると共に前記第2および第3の抵抗部の抵抗値が減少するか、前記第1および第4の抵抗部の抵抗値が減少すると共に前記第2および第3の抵抗部の抵抗値が増加するように変化し、
前記出力信号は、前記第1の出力ポートと前記第2の出力ポートとの間の電位差に依存し、
前記第1ないし第4の抵抗部の各々は、第1の抵抗効果素子および第2の磁気抵抗効果素子を含み、
前記磁界変換部は、前記第1の仮想の直線に平行な方向の一方の端に位置する端面を有し、
前記第1の仮想の直線と交差し前記第2の仮想の直線を含む仮想の平面上に第1の素子配置領域と第2の素子配置領域が存在し、
前記仮想の平面上に前記磁界変換部の前記端面を垂直投影してできる領域を端面投影領域としたときに、前記第1および第2の素子配置領域の各々は、前記端面投影領域の内部と外部の一方にのみ存在し、
前記入力磁界成分の強度に対する、前記仮想の平面内の任意の点における前記出力磁界成分の強度の比率を、その任意の点における変換効率とし、前記任意の点を前記第2の仮想の直線に平行な一方向に移動させるときの、前記任意の点の位置の変化量に対する前記任意の点における前記変換効率の変化量の比率を、前記任意の点における変換効率の傾きとしたときに、前記第1の素子配置領域内の任意の第1点における前記変換効率の傾きと、前記第2の素子配置領域内の任意の第2点における前記変換効率の傾きの一方は正の値であり、他方は負の値であり、
前記第1の磁気抵抗効果素子は、前記第2の素子配置領域とは交差せずに、前記第1の素子配置領域と交差するように配置され、
前記第2の磁気抵抗効果素子は、前記第1の素子配置領域とは交差せずに、前記第2の素子配置領域と交差するように配置され、
前記第1の磁気抵抗効果素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第1の抵抗値を有し、
前記第2の磁気抵抗効果素子は、自身が受けた出力磁界成分に対応する第2の抵抗値を有し、
前記第1の磁気抵抗効果素子と前記第2の磁気抵抗効果素子は、並列または直列に接続されていることを特徴とする磁気センサ。 A magnetic sensor comprising a magnetic field converter and a magnetic field detector,
The magnetic field conversion unit is made of a soft magnetic material, receives an input magnetic field including an input magnetic field component in a direction parallel to the first virtual straight line, and generates an output magnetic field,
The magnetic field detector receives the output magnetic field and generates an output signal corresponding to the input magnetic field component,
The output magnetic field includes an output magnetic field component in a direction parallel to a second virtual straight line that intersects the first virtual straight line and changes according to the input magnetic field component,
The magnetic field detection unit includes a power supply port, a ground port, a first output port, a second output port, a first resistance unit having a resistance value that changes according to the input magnetic field component, and a second output port. Including a resistance portion, a third resistance portion, and a fourth resistance portion,
The first resistance unit is provided between the power supply port and the first output port,
The second resistance portion is provided between the first output port and the ground port,
The third resistance unit is provided between the power supply port and the second output port,
The fourth resistance portion is provided between the second output port and the ground port,
The magnetic field detection unit is configured to be energized between the power port and the ground port,
When the input magnetic field component changes, the resistance values of the first to fourth resistance units increase as the resistance values of the first and fourth resistance units increase. The resistance value decreases or changes so that the resistance value of the first and fourth resistance portions decreases and the resistance value of the second and third resistance portions increases.
The output signal depends on a potential difference between the first output port and the second output port;
Each of the first to fourth resistance units includes a first resistance effect element and a second magnetoresistance effect element,
The magnetic field converter has an end face located at one end in a direction parallel to the first virtual straight line,
A first element arrangement region and a second element arrangement region exist on a virtual plane that intersects the first virtual line and includes the second virtual line;
When an area obtained by vertically projecting the end face of the magnetic field conversion unit on the virtual plane is defined as an end face projection area, each of the first and second element arrangement areas includes an inside of the end face projection area. Exists only on one outside,
The ratio of the intensity of the output magnetic field component at an arbitrary point in the virtual plane to the intensity of the input magnetic field component is defined as the conversion efficiency at the arbitrary point, and the arbitrary point is defined as the second virtual straight line. When the ratio of the change amount of the conversion efficiency at the arbitrary point to the change amount of the position of the arbitrary point when moving in one parallel direction is the slope of the conversion efficiency at the arbitrary point, One of the inclination of the conversion efficiency at an arbitrary first point in the first element arrangement region and the inclination of the conversion efficiency at an arbitrary second point in the second element arrangement region is a positive value. The other is negative,
The first magnetoresistive element is arranged so as to intersect the first element arrangement region without intersecting the second element arrangement region,
The second magnetoresistive element is arranged so as to intersect the second element arrangement region without intersecting the first element arrangement region,
The first magnetoresistive element has a first resistance value corresponding to an output magnetic field component received by the first magnetoresistive element,
The second magnetoresistive element has a second resistance value corresponding to an output magnetic field component received by itself.
The magnetic sensor, wherein the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element are connected in parallel or in series.
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